«Ныряльщик Декарта» из пластиковой бутылки и пакетика с кетчупом

Продемонстрировать своим детям действие физических законов и заодно здорово их развлечь Вы можете при помощи демонстрации популярного научного эксперимента, который обычно называется «ныряльщиком Декарта» (cartesiandiver), названногов честь философа и ученого XVII века Рене Декарта. Провести этот опыт проще простого – для этого достаточно лишь прозрачной пластиковой бутылки и пакетика с кетчупом из ресторана быстрого питания.
 
Итак, Вам понадобятся:
  1. Пластиковая бутылка объемом в 1,5 литра,
  2. Пакетик с кетчупом или соевым соусом из ресторана быстрого питания,
  3. Соль.
 
Сначала просуньте пакетик в бутылку и заполните её водой. Если пакетик в воде поднимается к поверхности бутылки, то поздравляем – можете приступать к демонстрации! Однако, если после того как Вы закрыли бутылку и сжали её, пакетик продолжает плавать на поверхности, то поменяйте его или попробуйте использовать пипетку (см. ниже).
 
Если пакетик идет в воде ко дну, то добавьте в воду чайную ложку соли. По мере добавления соли пакетик будет подниматься все выше – остановитесь тогда, когда он будет плавать у самой поверхности. После этого заверните крышку бутылки и сожмите её. Вот тут начинается волшебство: если все сделано правильно, то пакетик при сжатии опустится на дно бутылки. Когда Вы отпустите её, то он опять поднимется к самой крышке.




Если пакетика с кетчупом нет под рукой – не беда. Вместо него можно использовать обычную пипетку. Перед тем как опустить её в бутылку наполните её водой таким образом, чтобы она еле-еле держалась на поверхности.
 
Почему это происходит?
 
Весь эксперимент представляет собой наглядную демонстрацию того, что такое плотность, и как жидкости разной плотности соотносятся между собой. Дело в том, что вода имеет свою плотность и более плотные жидкости (такие как кетчуп, например) в ней тонут. Однако, в каждом пакетике (или пипетке) есть пузырьки воздуха, которые в целом уменьшают его плотность и поднимают его вверх. Если пузырьков мало, то пакетик все равно тонет, но добавляя в воду соль мы увеличиваем плотность воды и поэтому пакетик рано или поздно всплывает, становясь менее плотным по сравнению с водой.
 
Когда пакетик плавает на поверхности и мы сжимаем бутылку, то пузырьки воздуха в нем под давлением сжимаются тоже. Это уменьшает плотность пакетика и он тонет. Когда мы отпускаем её, то пузырьки разжимаются и «полегчавший» пакетик всплывает на поверхность.
 
Удачи! 

Похожие записи