Проект Физика и химия в опытах

Проект

Поиграем с яйцом.                 Физика и химия в опытах.
Цель: провести опыты, используя яйцо. Объяснить их законами физики и химии.
Опыт 1.
Варёное яйцо можно отличить от сырого, если его покрутить. Вареное яйцо крутится быстрее и дольше, нежели сырое.
Научное объяснение эксперимента.
При вращения сырого яйца вращаются скорлупы и белок-слой, который ближе всего к ней. При этом желток практически не не движется, тем самым существенно замедляя вращение.  Масса в сыром яйце перераспределяется.
В варенном яйце все слои представляют собой твёрдую массу, поэтому ничто не замедляет его вращения.
Опыт 2
Вода живая и мертвая.
Я взял 2 банки с водой. Опустил яйцо в одну банку, оно плавает на поверхности. Живая вода. Опустил в яйцо в друю банку-яйцо опустилась на дно. Вода мертвая.
Научное объяснение эксперимента.
Дело в том, что в банке с мёртвой водой налита пресная вода, а во второй банке в воде растворена поваренная соль. Это происходит потому, что плотность соленой воды выше.  Сырое куриное яйцо тяжелее обычной пресной воды. Оно в ней будет тонуть.

Но когда мы в раствор добавим соль, вода станет тяжелее, и яйцо станет легче жидкости, находящейся в банке – оно всплывет. Когда же мы добавим в банку еще пресной воды, то раствор станет не таким концентрированным, его плотность уменьшится, и яйцо снова утонет.

Опыт 2
Серебряное яйцо
Нам понадобится свеча, яйцо и вода. Пинцетом я взял яйцо и подкаптил его на огне свечи. Яйцо покрылось чёрной копотью. Опущу это яйцо в воду. Наблюдаем, что яйцо стало серебристым.
Научное объяснение эксперимента.
Углерод входящий в состав сажи, отталкивает воду и покрывает яйцо тонкой пленкой воздуха, которая зрительно даёт эффект серебра.

Опыт 3
Резиновое яйцо
Для опыта нам понадобится яйцо, укуксусная кислота, перчатки и банка. Замочим яйцо в уксусе на 3 дня. После этого промоем его. Оно стало мягкое, похожее на резиновое. Поднесем к свету и можно рассмотреть желток.
Научное объяснение эксперимента.  С яйцом, которое находилось в уксусе произошли химические изменения. Яичная скорлупа состоит из углекислого кальция, а уксус — это кислота, которая растворяет кальций. Химический процесс взаимодействия яйца и уксуса называется декальцинирование и проходит он в два этапа. Сначала скорлупа становится мягкой, а потом исчезает совсем.
Как только вы зальёте яйцо уксусом, на его поверхности появится много маленьких пузырьков. Что это? А это выделился углекислый газ. Он появляется из-за химического взаимодействия кислоты с кальцием, который находится в скорлупе. Из-за пузырьков яйцо начнёт плавать вверх-вниз в банке. Сначала они поднимут яичко к поверхности, а потом лопнут и яйцо опустится вниз. Когда скорлупа снова покроется пузырьками, то яичко снова поплывёт вверх. Такой круговорот будет происходить до тех пор, пока не закончится карбонат кальция в скорлупе. Через некоторое время скорлупа полностью растворится в уксусе, и её остатки всплывут на поверхность. Когда вы достанете яйцо из уксуса, то заметите, что оно изменилось в размерах. Стало немного больше, чем обычное яйцо. Из-за чего? Растворилась скорлупа, которая удерживала его и сохраняла размер. На ощупь яйцо действительно напоминает резину – мягкое и гладкое. И достаточно скользкое. Его можно немного сжать в руке – оно довольно пластичное. Когда переворачиваешь его из стороны в сторону, видно, как передвигается желток в яйце. Такое яйцо можно бросить на стол с небольшой высоты (см 7-10) и оно не разобьётся. Ещё можно покатать по столу.  Несмотря на то что резиновое яйцо без скорлупы, оно не разбивается. Почему? От разбивания такое яйцо сдерживает мембрана. Это такая тоненькая плёночка, которая вечно мешает чистить яйца. Она достаточно хрупкая, поэтому всё-таки стоит обращаться с этим яйцом аккуратно.

Из-за того, что уксус растворил минералы, присутствующие в скорлупе, она стала мягкой, резиновой. Этот же эксперимент можно провести с более твёрдым веществом, например куриной косточкой. Спустя несколько дней она превратится в резину.
Следует знать, что рту орудуют бактерии, которые разрушают эмаль кислотой, как уксус скорлупу. А во время чистки зубов бактерии умирают. Чтобы зубы оставались крепкими и здоровыми, нельзя забывать о гигиене.

Опыт 4
Все дети любят яркие цвета и предметы. Поэтому для завершения данного эксперимента понадобится пищевой краситель. Яйцо, над которым уже провели опыт, нужно поместить в стакан с краской. Цвет можно выбрать любой. Через день можно будет наблюдать следующую реакцию: яйцо снова станет круглым, бодрым и красивым.  Можно посмотреть, насколько высоко подпрыгнет это яйцо. После того как ребёнок бросит его, оно сразу разобьётся. При этом белок будет водянистым, и иметь выбранный цвет.

Опыт 5
Нам понадобится банка с водой , крышка, втулка от туалетной бумаги и яйцо. На банку положим крышку, сверху поставим втулку, на неё установим яйцо. Быстрым движением руки убираем крышку. Яйцо падает прямо в банку.

Научное объяснение эксперимента.

Как только поддержку в виде картона вытащили, яйцо тянет вниз сила притяжения Земли, и оно оказывается в воде. Благодаря этой силе, мы крепко стоим на ногах. Закон всемирного притяжения открыл английский физик, математик, астроном Исаак Ньютон в 17 веке.

Опыт 6
Яйцо в банке
Нам понадобится банка с узким горлышком, сваренное вкрутую яйцо и свеча. Поставим яйцо на горлышко бутылки. Яйцо не проходит. Но стоит опустить в банку зажженую свечку и вновь поставить то же яйцо. Как мы увидим, что яйцо засосало внутрь банки.

Научное объяснение эксперимента.

Нагретый огнём воздух начнёт остывать и сужаться. За счёт сужения воздух будет засасывать яйцо внутрь.

Первым делом в бутылке закончится кислород, необходимый для горения, и свеча погаснет. Воздух внутри начнет остывать и, соответственно, уменьшаться в объеме. Давление в сосуде станет меньше атмосферного, и яйцо медленно и вместе с тем уверенно втянется внутрь бутылки.

Противоположность разреженного воздуха – сжатый воздух. Именно «воздух-невидимка» натолкнул французского физика и изобретателя Дени Папена на создание пневмопочты еще в 1667 году. По специальным подземным трубам воздух гонял не вареные яйца, а специальные капсулы с письмами. Да и движение воздуха обеспечивал не огонь, а специальные насосы, они  откачивали или подкачивали воздух, который нес капсулы с письмами. Интересно, что достигнув адресата, капсула не ударялась об стенку, а притормаживала (опять же благодаря противоположному потоку воздуха).
Через 200 лет пневмопочтой активно пользовались в Европе и Америке. Одна из крупнейших сетей пневмопочты работала в  Берлине, к 1900 году протяженность  подземных каналов пневмопочты  в столице Германии достигала 118 километров, работало 53 станции.
Однако в то же время быстро развивалась телефонная и телеграфная связь, которая обладала большей скоростью. Телефонные линии прокладывали в домах и квартирах, а пневмопочту перестали развивать. Последняя система общественной пневмопочты пострадала от наводнения в столице Чехии Праге в 2002 году.

Сейчас пневмопочтой пользуются в отделениях банков и библиотеках. Современная пневмопочта представляет собой прозрачные трубы, капсулу с документами видно на всех этапах пересылки. Сотрудники банков и библиотек передают друг другу бумажные документы, не вставая с кресел.

Вывод.
Я показал вам  несколько фокусов с яйцом. Они довольно занимательные.  Для исполнения этих экспериментов требуются элементарные вещи, которые есть у всех. Кроме этого, они способствуют первоначальном пониманию законов физики и химии.
Я познакомился с такими понятиями, как распределение массы, плотность жидкостей, сила тяжести, давление, узнал что углерод отталкивает жидкость, что кислота растворяет кальций.