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La fisica è una scienza importante perché spiega il mondo in cui viviamo e fornisce basi per altre scienze, come la chimica e la meteorologia. La fisica studia i concetti fondamentali di materia, energia, spazio e tempo e le interazioni tra queste proprietà. Gli studenti delle scuole superiori alla ricerca di semplici esperimenti di fisica possono utilizzare i concetti di luce, elettricità statica e termodinamica.
La fisica è una scienza importante (immagine scientifica di JMDZ da Fotolia.com)
luce
Tutti si chiedono perché il cielo sia blu se il tramonto è rosso? Utilizzare una torcia elettrica, un contenitore rettangolare chiaro, una tazza di latte e un po 'd'acqua per capire perché. Riempire tre litri del contenitore con acqua e posizionare la lanterna attaccata su un lato. Osservare la luce dal lato opposto del contenitore: alcune particelle di polvere bianca possono essere viste da dove passa la luce. Ora metti 1/4 di latte nell'acqua. Osserva la luce sul lato opposto del contenitore. Da un lato, la luce sembra essere blu, ma dall'altra sembra essere gialla. Notare la larghezza del raggio di luce.Ripeti la procedura finché non avrai aggiunto tutto il latte e noterai che dopo ogni aggiunta, il blu si scurisce e il giallo diventa arancione. Si noti inoltre che la larghezza del raggio aumenta. Perché, a seconda dell'angolazione, la luce sembra avere due colori diversi? La luce viaggia in linea retta, a meno che non incontri particelle che frammentano il raggio. Più il latte - che ha particelle di grasso e proteine - si aggiunge all'acqua, più la luce è frammentata, il blu si smarrisce, mentre il rosso e l'arancione continuano in modo più lineare. A causa della sorgente di luce del tramonto, il raggio deve viaggiare di più, trovando più particelle mentre attraversa l'atmosfera.
I colori del tramonto risultano dalla curvatura della luce (tramonto a Sunset Beach immagine di louloua asgaraly da Fotolia.com)
Elettricità statica
L'elettricità statica può spaventare una persona ignara, così come gli oggetti in movimento. Usa un pettine di nylon e un rubinetto per osservare l'elettricità statica piegando l'acqua. Aprire il rubinetto in modo che il flusso d'acqua abbia poco più di 1 mm di diametro. Infila il pettine nei capelli di qualcuno alcune volte. Tenere il pettine a 7-10 cm dall'apertura del rubinetto, con le setole a 2,5 cm di distanza dal flusso dell'acqua. Infila nuovamente il pettine tra i capelli e controlla se c'è qualche cambiamento nei risultati. Prova a regolare il flusso d'acqua per vedere se fa alcuna differenza. Infine, prova diverse dimensioni del pettine e ripeti il processo. Quando pettini i capelli, crei elettricità statica. Un oggetto diventa più carico negativamente dal guadagno di elettroni, mentre l'altro oggetto è più positivamente caricato dalla perdita di elettroni. Tenendo il pettine vicino al flusso dell'acqua, gli elettroni saltano sul pettine, e di conseguenza l'acqua si muove verso di te. I capelli pettinati possono anche cominciare a respingere, poiché ogni filo ha la stessa carica e questi si respingono a vicenda.
Un pettine di nylon può dimostrare l'elettricità statica (comb image da AGphotographer da Fotolia.com)
termodinamica
Che cosa significa il tempo con "alta pressione" e "bassa pressione"? Un uovo ben cotto, una bottiglia di vetro a bocca larga e alcune partite possono aiutarti a capirlo. Dopo il raffreddamento, sbucciare l'uovo cotto. Accendi tre fiammiferi alla volta e gettali all'interno della bottiglia. Rapidamente, tappi l'apertura con l'uovo (la bocca della bottiglia dovrebbe essere larga, ma non abbastanza da passare l'uovo subito). Dopo che le partite si sono spente, guarda l'uovo che viene inghiottito nella bottiglia. Il calore delle partite fa espandere l'aria sigillata nella bottiglia. Dopo che le partite sono finite, l'aria si raffredda e si contrae. La pressione all'interno della bottiglia diventa più piccola della pressione dall'esterno. Per equalizzare la pressione, l'uovo viene inghiottito nella bottiglia.
Le uova ben cotte possono essere utilizzate per dimostrare il principio della termodinamica (Immagine di uova di Andrei Leczfalvi da Fotolia.com)