Kísérletek
- Ejtsünk tiszta vízbe egy csepp olajat! Mérjük meg, hogyan függ a ,,behatolási mélység'' az ejtés magasságától és a csepp méretétõl!
- Háztartási alufóliából vágjunk ki R+h sugarú körlapot, majd ezt simítsuk rá egy R sugarú hengerre úgy, hogy leszedve egy h magasságú tálkát kapjunk. Különbözõ R értékeket választva (R+>h állandó) mérjük meg, hogyan függ a tálka állandósult esési sebessége R-tõl! Határozzuk meg, hogyan függ a közegellenállás formatényezõje az R/h aránytól!
- Nyomásmérõ mûszer felhasználása nélkül mérjük meg, hogy egy kerékpár jól felfújt gumitömlõjében mekkora a légnyomás! (A kapott eredményt hasonlítsuk össze a személyautó kerekében lévõ légnyomás elõírt értékével. Indokoljuk meg a különbséget!
- A vízzel telt mérőhengerbe helyezzük el a szájával lefelé fordított kémcsövet úgy, hogy a kémcső lezárt vége alig emelkedjen a vízszint fölé. Ezután a mérőhengert gumilappal zárjuk le, majd a gumilap lenyomásával növeljük meg a nyomást. Hasonló összeállítást kaphatunk akkor is, ha a mérőhengert és a gumilapot lezárt, átlátszó, vízzel telt műanyag palackkal helyettesítjük, és ebben helyezzük el a búvárt (fejjel lefelé álló kémcsövet). Nagyobb nyomás hatására a kémcsőben lévő levegő összenyomódik, a kémcsőben lévő víz mennyisége megnő, a kémcső átlagsűrűsége a víz sűrűsége fölé növekedhet. Ilyenkor a búvár (kémcső) lesüllyed. Ha a nyomást lecsökkentjük, a búvár felemelkedik.
- Egy rosszul elzárt vízcsapból lecseppenõ cseppek látszólag egyenlõ idõközönként követik egymást. Figyeljük meg hosszabb idõn keresztül ezt a jelenséget! Milyen módon jellemezhetjük az idõközök különbözõségét?
- Mérjük meg, hogyan függ az olajozott, sík felületek között fellépõ csúszási súrlódási erõ a nyomóerõtõl, valamint a sebességtõl!
- Vízszintesen álló, félkör keresztmetszetû csatornába (a legmélyebben fekvõ alkotóján átmenõ függõleges síkban) ferdén vízsugár csapódik be. Mérjük a csatorna két végén kifolyó vízmennyiség arányát a vízsugár beesési szögének függvényében! Függ-e az eredmény attól, hogy mekkora sebességgel csapódik be a vízsugár?
- Egyetlen réteg vízzel borítsunk be egy kémcsövet, illetve egy vizespoharat, majd öntsünk vizet mindkettőbe. Fordítsuk szájával lefelé a kémcsövet és a vizespoharat. A vizespohár megfordítását végezzük úgy, hogy forgatás közben tenyerünkkel zárjuk le a poharat, és csak akkor engedjük el, amikor már teljesen függőleges helyzetbe hoztuk. Ha a kísérletünk sikeres, akkor sem a kémcsőből, sem a vizespohárból nem folyik ki a víz.
- Kapcsoljuk be a hajszárítót, és állítsuk úgy, hogy a levegősugarat függőlegesen felfelé fújja. Ezután helyezzük óvatosan a pingponglabdát a levegősugár közepébe. Lassan döntsük meg a hajszárítót egészen addig, amíg a pingpong labda kiesik a már közel vízszintes helyzetű levegősugárból.
- Készítsünk henger alakú homogén testeket különbözõ anyagokból (fa, paraffin stb.) úgy, hogy a magasság (h) és az átmérõ (d) aránya is többféle legyen! Vizsgáljuk meg, hogy milyen sûrûség és mekkora h/d arány esetén úszhat a henger a vízen stabilan úgy, hogy a tengelye függõleges legyen!
- Tegyünk a légszivattyú üvegbúrája alá egy kisméretű főzőpoharat, amely félig szobahőmérsékletű vizet tartalmaz. A vízben legyen egy folyadékos hőmérő is, melynek segítségével kívülről is leolvashatjuk a víz hőmérsékletét. Kapcsoljuk be a légszivattyút, és figyeljük meg a víz forrását a főzőpohárban. Ha a nyomás elegendően alacsonyra csökken, akkor a vízben buborékok jelennek meg, majd a további nyomáscsökkenés hatására a víz heves forrásba kezd. Egy-két perces forralás után a "forró víz" hőmérséklete néhány fokot csökken. A légszivattyú kikapcsolása után szinte azonnal abbamarad a forrás.
- A nagyobbik kémcsőbe öntsünk vizet, tartsuk függőlegesen, és illesszük bele a kissebbiket. Várjuk meg, hogy a kisebb kémcső stabilan ússzon a nagyobban, majd fordítsuk meg a rendszert. A kisebb kémcső nem esik ki, sőt fokozatosan felúszik a nagyobban, miközben abból vizet szorít ki.
- Helyezzük a gumilappal (gumimembránnal) lezárt tölcsért víz alá. A tölcsért gumicső köti össze az U-alakú üvegcsőből készült víz manométerrel, ami jelzi a gumimembránra ható erőt. Minél mélyebbre merítjük a gumimembránt, a manométer annál nagyobb nyomást jelez. A nyomás nagysága nem függ attól, hogy a gumimembránt milyen irányba forgatjuk, ha a vízmélység ugyanakkora.
- Átlátszó, hengeres palack aljába tegyünk homokot, majd töltsük tele vízzel és zárjuk le a tetejét. Rázzuk össze a keveréket, majd a palackot állítsuk ismét függõleges helyzetbe. Tanulmányozzuk a homok ülepedését! Adjuk meg a leülepedett anyag mennyiségét az idõ függvényében! Milyen módon következtethetünk a homokszemcsék méretére?
- Közismert tapasztalat, hogy az erõs vízsugár alá helyezett pohár soha nem telik meg teljesen vízzel; ha elhúzzuk a poharat a vízsugár alól, térfogatának mindig csak bizonyos hányadában marad víz. Hogyan függ a pohárban maradó víz mennyisége a vízhozamtól, a vízsugár sebességétõl, a pohár elhelyezésétõl ?
- Mártsuk a gázhálózatra csatlakoztatott gumicsövet a szappanoldatba, és így készítsünk gázzal töltött szappanbuborékokat. A kisebb méretű buborékok a levegőben lesüllyednek, a nagyobb méretűek pedig felemelkednek. Ugyancsak létrehozhatunk szappanbuborékokat a megnedvesített asztal felületén. A szappanbuborékokat meggyújthatjuk, égésük látványos, de nem robbanásszerű.
- Készíts légáramlásmérõt, melynek mûködése egy forró huzal elektromos ellenállásváltozásán alapszik. (A huzalt csak kis feszültséggel - max. 42 V - melegítsd!) Térképezd fel vele a hajszárítóból vagy porszívóból kiáramló levegõ sebességeloszlását!
- Rögzítsük a speciális üvegedény belsejében a léggömböt. Ha az edény alján lévő csapot zárva tartjuk, a léggömböt nem tudjuk felfújni. Nyitott csap mellett fújjuk fel a léggömböt, majd zárjuk el a csapot. A feszesen maradt léggömböt töltsük tele vízzel, majd végül nyissuk ki a csapot. A víz gejzírként ömlik ki a léggömbből.
- Helyezzük az igen gyengén felfújt léggömböt a légszivattyú búrája alá, majd kapcsoljuk be a szivattyút. Megfigyelhetjük, hogy a léggömb igen nagyra növekszik a búra alatt. Ha a levegőt ismét beengedjük a búra alá, akkor a léggömb mérete újra lecsökken az eredeti nagyságára.
- Vízzel töltött mûanyagflakonban két szívószál felhasználásával készítsük el az ábrán látható ,,Mariotte-palackot''. Várjuk meg, amíg egyenletesen folyik ki a víz a palackból. Mérjük meg ekkor a percenként kifolyó víz mennyiségét l függvényében!
- Ismeretes, hogy ha egy pohárban megkavarjuk a teát, a lesüllyedt tealevelek a pohár közepén gyûlnek össze egy kis kupacba (várakozásunkkal ellentétben, ugyanis a nagyobb sûrûségû anyagok általában kisodródnak a forgó folyadékban a tartály szélére). Mi a jelenség magyarázata? Végezzünk kísérletet a magyarázat igazolására!
- Készítsük el a higanyt tartalmazó Melde-csövet, amit rögzítsünk centiméter-skálával ellátott tartórúdra. A csövet fektessük le vízszintes asztalra, és mérjük meg a bezárt levegő hosszát. Ezután állítsuk szájával felfelé, majd szájával lefelé függőleges helyzetbe, és újra mérjük meg mindkét esetben a bezárt levegő hosszát. Mérjük meg a csőben lévő higanyszál hosszúságát is.
- Vizsgáljuk meg, hogyan függ egy adott magasságból leejtett téglalap alakú papírlap esési ideje a téglalap oldalainak arányától! Egyenlõ területû téglalapokat hasonlítsunk össze; induláskor legyen a lap síkja vízszintes!
- Helyezzük a parfűmszóró modell egyik vékony fémcsövét vízbe, majd fújjunk erősen a másik csőbe. A levegősugár hatására a függőlegesen álló csőben annyira megemelkedik a vízszint, hogy a víz bejut a vízszintes csőbe, ahol apró cseppekre porlad.
- Villa segítségével húszfilléreseket helyezhetünk el az üvegkádban lévő víz felszínén. Az alumíniumból készült pénzérmék egy kupacba rendeződnek. Egy csepp mosogatószer segítségével lecsökkenthetjük a víz felületi feszültségét. A pénzérme kupac azzal a ponttal ellentétes irányba indul el, ahol a mosogatószercseppel megérintettük a víz felszínét. Ezután a pénzérmék hamarosan elsüllyednek.
- Egy pohár víz tetejére tegyünk egy pingpong labdát. Ha a pohár nincs csurig töltve vízzel, akkor a pingpong labda a pohár szélére törekszik. Ha viszont csurig van töltve (a víz felszíne kidomborodik a pohárból), akkor a pingpong labda a pohár közepén helyezkedik el.
- Mérjük meg minél pontosabban a pingponglabda anyagának sûrûségét! Becsüljük meg mérésünk pontosságát!
- Egy edény alján kör alakú nyílás van, rajta egy pingponglabda. Ha az edényben elegendõen sok víz van, a labda az edény alján marad. Óvatosan csökkentve a víz mennyiségét, egy bizonyos h vízmagasságnál a pingponglabda felemelkedik. Mérjük meg, hogyan függ h értéke a lyuk átmérõjétõl!
- Rögzítsük cérnaszállal az állványra egymáshoz közel a két pingpong labdát, majd az üvegcső segítségével fújjunk levegőt közéjük. A levegősugár hatására a két pingpong labda egymás felé mozdul el.
- Szappanoldat segítségével fémkereteken szappanhártyákat hozhatunk létre. A szappanhártyák mindig úgy feszülnek ki, hogy felületüket minimalizálni akarják.
- Készítsünk papírkúpokból vagy félbevágott pingponglabdákból jól csapágyazott szélkereket! Mérjük meg, hogyan függ a kerék fordulatszáma a szél (légáramlás) sebességétõl! Következtethetünk-e a mérési adatokból a homorú (konkáv), illetve a domború (konvex) oldalra vonatkozó közegellenállási tényezõkre?
- A bor ,,iskolázásakor'' gumicsõvel fejtik át az újbort a felsõ hordóból az alsóba. Modellezzük a folyamatot vízzel! Vizsgáljuk, hogyan függ a vízáram sebessége a szintkülönbségtõl és a csõ hosszától!
- Atlétikában nem hitelesíthetõ az a csúcseredmény, amelyet a rövidtávfutó vagy a távolugró 2 m/s sebességû hátszélben ér el. Végezzünk méréseket, melyek alapján megbecsülhetjük, hogy mennyivel javítja egy távolugró eredményét a hátszél!
- Ismeretes, hogy ha egy pohárban megkavarjuk a teát, a lesüllyedt tealevelek
a pohár közepén gyűlnek össze egy kis kupacba (várakozásunkkal ellentétben, ugyanis a nagyobb
sűrűségű anyagok általában kisodródnak a forgó folyadékban a tartály szélére). Mi a jelenség
magyarázata? Végezzünk kísérletet a magyarázat igazolására!
- Mérd meg minél pontosabban saját tested térfogatát! Becsüld meg az eredmény pontosságát!
- Töltsük tele higannyal a legalább 80 centiméteres, egyik végén zárt üvegcsövet. Ujjunkkal fogjuk be a nyílását, és fordítsuk meg. A nyitott végét higany alatt engedjük el, és figyeljük meg, hogy milyen magas higanyoszlop marad az üvegcsőben. Ha az üvegcsövet megdöntjük, akkor a csőbe higany áramlik úgy, hogy a higanyoszlop legfelső szintje ugyanazon a vízszintes síkon maradjon, mint korábban.
- Helyezzük a pingponglabdát a tölcsérbe, majd fújjunk bele a tölcsér szűk végébe. Akárhogy is forgatjuk a tölcsért, a pingponglabda egészen addig nem esik ki belőle, amíg a tüdőnkből származó légáramlat elegendően erős.
- Széles mérõhengerben függõleges helyzetben úszik a vizen egy kémcsõ, amelynek alján nehezék (pl. víz, sörét, homok) van. Ha a kémcsövet kissé megemeljük, majd elengedjük, függõleges irányú csillapodó rezgõmozgást végez. Mérjük meg (különbözõ terhelések esetén) a T rezgésidõt!
- A gumicső segítségével csatlakozzunk a gázhálózatra. A gumicső szabad végét merítsük mélyen (több, mint 30 centiméterre) a vízzel telt mérőhengerbe. Nyissuk ki a gázcsapot, majd óvatosan kezdjük felfelé emelni a gumicső nyitott végét. Amikor a víz hidrosztatikai nyomása kisebb lesz, mint a gázhálózat többlet-nyomása, akkor a gumicső végén gázbuborékok jelennek meg. Ebben a helyzetben a vonalzó segítségével állapítsuk meg a vízmélységet, amiből kiszámíthatjuk, hogy a gázhálózatban mekkora a légköri nyomáshoz képesti többlet-nyomás.
- A rostos gyümölcslevek viszkozitása hûtés hatására nõ, hígítás hatására csökken. Végezzünk méréseket annak eldöntésére, hogy a két hatás közül melyik az ,,erõsebb''! Mi történik a viszkozitással, ha az abszolút hõmérsékletet és a koncentrációt ugyanolyan arányban (pl. 5, 10, 15 százalékkal) csökkentjük? Keressünk olyan módszert, amellyel a viszkozitások aránya egyszerûen mérhetõ!
- Nagyméretû, átlátszó edényben lévõ vízbe a víznél kisebb sûrûségû golyókat ejtünk. Hogyan függ a H behatolási mélység a h ejtési magasságtól és a golyó r sugarától?
- Tanulmányozzuk, hogyan ég a vízben úszó, alján nehezékkel ellátott gyertya! Mérjük meg, hogyan változik a nehezék és az edény alja közötti távolság az idõ függvényében! Mennyire tér el a kialudt gyertya tömege az FGy. 3062. számú feladat (a KöMaL, 1997. decemberi számában) közölt megoldása alapján számított értéktõl? Végezzük el a mérést legalább két különbözõ vastagságú gyertyával!
- Étolajban egy kicsiny vízcsepp közelítõleg gömb alakot vesz fel és egyenletes sebességgel süllyed. Hogyan függ a süllyedés sebessége a csepp méretétõl?
- Kis magasságból lejtõre ejtett vízcseppek ,,végigkúsznak'' a felületen. Mérjük meg, hogyan függ a cseppek átlagsebessége a lejtõ hajlásszögétõl. Milyen egyéb adatoktól függ az átlagsebesség?
- Vízszintes, sima és száraz műanyaglapon állítsunk elő (pl. szemcseppentővel) különböző
tömegű vízcseppeket! Vizsgáljuk meg, hogyan függ a vízcsepp átmérője a csepp tömegétől!
- Töltsünk meg egy palackot színültig vízzel, majd fordítsuk meg úgy, hogy a hossztengelye a függõlegessel alfa szöget zárjon be! Mérjük meg és ábrázoljuk a kifolyás idejét alfa függvényében! Végezzük el a mérést különbözõ méretû és alakú palackokkal!
- Mérjük meg egy csapból kifolyó víz (víz)áramát a csap nyitottságának függvényében!
- Nagy kiterjedésû, viszonylag mély víz felszínén egyenletes v sebességgel mozgó test (vadkacsa, motorcsónak, szárnyashajó) hullámai kúp alakban követik a hullámforrást. Mérjük meg, hogyan függ a kúp nyílásszöge v értékétõl!
- Öntsünk a bedugaszolt mosdóba bizonyos mennyiségû vizet. Várjuk meg, hogy a víz látszólag megnyugodjék, majd (egy lánc vagy egy madzag segítségével) hirtelen húzzuk ki a dugót! Mérjük meg a kifolyási idõt a víz mennyiségének függvényében! Törekedjünk arra, hogy örvényes és örvénymentes kifolyás is létrejöjjön!
- Függõlegesen álló, leszûkített nyílású tölcsért - miközben nyílását alul befogjuk, - töltsünk tele vízzel. Ezután a nyílást szabaddá téve hagyjuk a vizet kifolyni. Mérjük a vízszint helyzetét az idõ függvényében! Hogyan változik a vízszint süllyedésének sebessége?
- Milyen irányú kezdõsebesség esetén megy legmesszebbre a locsolócsõbõl kiömlõ vízsugár? Vizsgáljuk meg, hogy függ-e az eredmény a kezdõsebesség nagyságától
- A vízcsapból lassan kifolyó víz egyre szűkülő sugárban folyik, majd cseppekre szakadozik szét. Mérjük meg, hogyan függ az egybefüggő vízsugár hossza a vízhozamtól!
|