Πώς επιπλέουν τα πλοία; Πώς λειτουργούν τα υποβρύχια; Το έχεις σκεφτεί ποτέ; Μπορεί να το έχετε συζητήσει και στο σχολείο!
Υπάρχει μια δύναμη που λέγεται άνωση και αυτή κάνει τα πράγματα να επιπλέουν.
Ο πρώτος που μίλησε για αυτή ήταν ο Αρχιμήδης πριν από περίπου 2000 χρόνια!
Μάλιστα διατύπωσε και την δική του αρχή, την Αρχή του Αρχιμήδη:
"Κάθε σώμα που βυθίζεται μέσα σ΄ ένα υγρό χάνει τόσο από το βάρος του, όσο το βάρος του υγρού που εκτοπίζει".
Θες να κάνουμε μερικά πειράματα;
1. Μια βάρκα από πλαστελίνη
Υλικά
1 λεκάνη με νερό
Διάφορα κέρματα
Αλάτι ή χώμα
Πλαστελίνη
(Πάτα το βελάκι για να δεις τις φωτογραφίες)
Οδηγίες
Φτιάξε μια συμπαγή μπάλα από πλαστελίνη και ρίξε τη στη λεκάνη με το νερό.
Τι παρατηρείς; Βουλιάζει;
Αν όμως την απλώσεις σε λεπτά φύλλα και τα κάνεις λίγο καμπυλωτά (κυρτά) για να μοιάζει με βαρκούλα, τότε τι παρατηρείς; Επιπλέει;
Όταν καταφέρεις να την κάνεις να επιπλέει, άρχισε να βάζεις πάνω στην βαρκούλα κέρματα, ένα-ένα. Στα πόσα κέρματα πιστεύεις ότι θα βουλιάξει η βάρκα σου;
Επανάλαβε το πείραμα κι αυτή τη φορά, αντί για κέρματα, πρόσθεσε το αλάτι στην βαρκούλα.
Και τώρα για σκέψου… Τι διαφορά έχει η μπάλα από πλαστελίνη με τη βάρκα από το ίδιο υλικό;
2. Ένα μπαλόνι που... βουλιάζει
Υλικά
2 μπαλόνια
1 κατσαρόλα
Ζεστό νερό
Οδηγίες
Γέμισε την κατσαρόλα με νερό.
Φούσκωσε το μπαλόνι και άφησέ το στην κατσαρόλα. Τι κάνει το μπαλόνι; Όπως θα μάντεψες, επιπλέει.
Τώρα γέμισε το δεύτερο μπαλόνι με νερό και άφησε το στην κατσαρόλα. Τι κάνει και το δεύτερο μπαλόνι; Λογικά και αυτό θα επιπλέει γιατί το νερό μέσα στο μπαλόνι και το νερό στη λεκάνη έχουν την ίδια πυκνότητα.
Τώρα ζέστανε αρκετά το νερό της κατσαρόλας (ζήτα βοήθεια από κάποιον μεγάλο).
Άσε το μπαλόνι με το νερό μέσα στο ζεστό νερό. Τι συμβαίνει; Πώς το εξηγείς; Ποιο είναι πιο πυκνό λες; Το κρύο ή το ζεστό νερό;
Αν έχεις απορίες, δες ξανά το παραπάνω βιντεάκι στην αρχή του άρθρου.
3. Ο καρτεσιανός δύτης
Υλικά
1 πλαστικό μπουκάλι
1 πλαστικό καλαμάκι
Λίγη πλαστελίνη
1 συνδετήρας
(Πάτα το βελάκι για να δεις τις φωτογραφίες)
Οδηγίες
Κόψε το καλαμάκι και κράτα μόνο το κομμάτι που λυγίζει.
Άνοιξε τον συνδετήρα και πέρνα τις άκρες του στις άκρες του κομματιού αυτού.
Στη μέση του συνδετήρα, βάλε ένα μπαλάκι πλαστελίνης.
Αυτό που μόλις έφτιαξες θα είναι ο δύτης μας!
Βάλε το δύτη μέσα στο μπουκαλάκι και γέμισε το τελείως με νερό μέχρι πάνω. Δεν πρέπει να μείνει καθόλου αέρας όταν κλείσεις το μπουκάλι με το καπάκι!
Κοίτα τον δύτη σου και άρχισε να πιέζεις εξωτερικά το μπουκάλι; Τι κάνει ο δύτης; Πώς κινείται; Τι θα γίνει αν αφήσεις το μπουκάλι;
Παραλλαγή: αν δεν έχεις πλαστικό καλαμάκι (και καλά κάνεις!) μπορείς να χρησιμοποιήσεις το πλαστικό καπάκι ενός στυλό. Φτιάξε μια μπαλίτσα από πλαστελίνη και ένωσε την με την άκρη του καπακιού. Αυτός είναι ο δύτης σου! Κάνε τα υπόλοιπα βήματα όπως παραπάνω.
Τι συμβαίνει
Τι συμβαίνει λοιπόν στον δύτη και συμπεριφέρεται έτσι;
Εσύ πιέζεις το μπουκάλι αλλά αυτή η πίεση μεταφέρεται σε κάθε σημείο και σε κάθε διεύθυνση του υγρού.
Αυτό το είπε ένας άλλος διάσημος φυσικός, ο Μπλεζ Πασκάλ ο οποίος, μεταξύ άλλων, διατύπωσε την Αρχή του Πασκάλ που έχει πολλές εφαρμογές στην καθημερινότητά μας. Έτσι, το υγρό με τη σειρά του πιέζει τον αέρα που υπάρχει μέσα στο καλαμάκι και μειώνει τον όγκο του, άρα μειώνει και την άνωση που δέχεται ο δύτης κι έτσι βουλιάζει. Αν μειώσεις την πίεση που ασκείς στο μπουκάλι, αυξάνεται ο όγκος του αέρα μέσα στο καλαμάκι, αυξάνεται άρα η άνωση και ανεβαίνει ο δύτης!