Сергей Болушевский - 100 научных опытов для детей и взрослых в комнате, на кухне и на даче

Водяное колесо используют для преобразования энергии воды. Когда вода падает вниз с определённой высоты, она освобождает энергию. С помощью водяного колеса эту энергию можно применять в различных целях. Например, на мельницах или гидроэлектростанциях.

Что потребуется: лист картона, картонная упаковка из-под яиц, ножницы, циркуль, краска или лак, гвоздь, карандаш, проволока, нитка.

Опыт

Из листа картона вырежи два круга одинакового диаметра. В центре каждого круга сделай по отверстию. Эти два круга будут основой для водяного колеса.

Возьми упаковку из-под яиц и разрежь её на отдельные ведёрки. Покрой ведёрки краской или лаком, чтобы сделать их водонепроницаемыми. По всему краю одного круга приклей боковой поверхностью ведёрки так, чтобы их дно было обращено к его центру. Сверху получившейся конструкции наклей второй круг – ведёрки должны оказаться между двумя кругами. В центральное отверстие кругов вставь гвоздь.

Водяное колесо готово, остаётся проверить его работу. К одному из концов гвоздя привяжи нитку с небольшим грузом, например карандашом. Используя проволоку, подвяжи колесо к опоре, которой может быть линейка или любая толстая палочка.

Результат

Подставь колесо под струю воды из-под крана. Колесо начнёт крутиться, а карандаш – подниматься. Попробуй цеплять на нитку разные грузы, чтобы узнать максимальный подъёмный вес.

Объяснение

Вода наполняет ведёрки, и они начинают стремиться вниз. Движение ведёрок крутит колесо вместе с гвоздём. Нитка наматывается на гвоздь, поднимая вверх груз.

Пожалуй, это самый необычный и таинственный опыт во всей книге. Только представь себе сосуд с мыльными пузырями. Обычные пузыри упадут на его дно, твои же будут парить, словно их поддерживает неведомая сила. Интересно? Тогда приступай!

Что потребуется: пищевая сода, уксусная кислота или эссенция, мыльные пузыри, пятилитровая ёмкость из-под питьевой воды, невысокий и широкий стеклянный сосуд.

Опыт

В пустую пятилитровую ёмкость из-под питьевой воды засыпь немного пищевой соды. Затем добавь туда немного уксусной кислоты или эссенции. Как только кислота соприкоснется с содой, мгновенно начнётся химическая реакция с выделением газа. Оставь ёмкость на время, пока выделение газа не закончится полностью. В ходе проведения опыта бутыль можно не закрывать.

На следующей стадии эксперимента тебе понадобится невысокий и широкий стеклянный сосуд. Наполни его полученным газом. Для этого представь, что пятилитровый сосуд полностью заполнен водой. «Налей» газ в широкий сосуд так, словно бы ты наполнял его жидкостью. Теперь приступай к самому интересному. Выдуй несколько мыльных пузырей. Осторожно стряхни их с соломинки в широкую посуду, в которой находится полученный газ. Наблюдай за эффектом. Пригласи друзей, чтобы показать им необычное поведение мыльных пузырей.

Результат

Мыльные пузыри не будут опускаться на дно широкой посуды. Такое их поведение тебе и тем более стороннему наблюдателю покажется весьма необычным. Ещё более необычно поведут себя мыльные пузыри, сброшенные тобой с высоты. Попав в миску, они будут подпрыгивать вверх. В чем же секрет этого эксперимента?

Если мыльный пузырь окажется долгожителем (не лопнет в течение 2–3 минут), то ты сможешь наблюдать ещё один интересный эффект. Пузырь раздуется и погрузится на дно сосуда. Произойдёт это в результате проникновения газа сквозь мыльную оболочку. Углекислый газ увеличивает объём пузыря и делает его тяжёлым. Мыльный шарик как будто идет ко дну.

Объяснение

В результате реакции соды и уксуса выделяется углекислый газ. Как и кислород, он не имеет ни цвета, ни запаха. Несмотря на то что ты его не видишь, он заполняет весь объём пластмассовой ёмкости. Когда ты «выливаешь» его в широкую посуду, он наполняет всё её пространство. Углекислый газ тяжелее воздуха, поэтому он никуда не улетает. Мыльные пузыри не могут достигнуть дна, газ поддерживает их, они лежат словно на поверхности жидкости. Поэтому кажется, что они просто висят в воздухе. Упавший с большой высоты мыльный пузырь будет отталкиваться от поверхности газа (а не от дна посуды) точно так же, как отскакивает мяч от пола.

Вырастить водоросли в стакане, но не обыкновенные, а химические, – что может быть интереснее? Этот опыт потребует от тебя минимум усилий, а результат будет просто потрясающий.

Что потребуется: силикатный клей, медный купорос, вода, стакан.

Опыт

Налей в стакан обыкновенный силикатный клей, добавь столько воды, чтобы разбавить клей в три раза (например, на 100 миллилитров клея потребуется 200 миллилитров воды). Тщательно размешай воду и клей, чтобы получился однородный раствор. Теперь помести в раствор щепотку медного купороса. Оставь стакан со смесью на 10–15 минут.

Результат

В стакане вырастут настоящие синие химические водоросли. Их тонкие нити будут тянуться вверх со дна, где до этого были кристаллы медного купороса. Какие реакции проходят в растворе?

Объяснение

В стакане с силикатным клеем и кристаллами медного купороса происходит обыкновенная обменная реакция между двумя солями: медным купоросом и силикатом натрия (ещё его называют «жидким стеклом») – основным компонентом силикатного клея. В ходе химического превращения получается силикат меди – вещество синего цвета, нерастворимое в воде. Реакция проходит на границе раствор – соль, поэтому нерастворимый продукт осаждается на кристаллы медного купороса. Со стороны это похоже на рост водорослей.

Ты даже не догадываешься о том, какая энергия хранится в обыкновенном животном жире. Небольшого количества достаточно для того, чтобы сделать, например, дымовую шашку.