neděle 9. května 2010

Golfský poud, Archimedes a vosk

V několika dřívějších pokusech jsme se už zabývali chováním kapalin s rozdílnou hustotou. Právě změna hustoty vody může výrazným způsobem ovlivnit důležitou přírodní soustavu vodních mas mořských proudů, především proudu Golfského.

Golfský proud vzniká ve sluncem vyhřátém Mexickém zálivu a jako gigantická mořská řeka proudí až do severních oblastí Atlantiku. Přitom ohřívá vzduch nad mořem, který pak větry zanášejí nad pevninu. Díky tomu má Evropa o poznání přívětivější klima, než by odpovídalo její zeměpisné šířce. Voda Golfského proudu postupně chladne, její hustota se tak zvětšuje a v severních oblastech Atlantiku je už tak „těžká“, že se „propadá“ až do několikakilometrových mořských hlubin. Jenže do tohoto děje, který funguje prozatím jako švýcarské hodinky, se může připlést voda z tajících grónských ledovců. Pokud by došlo ke splnění katastrofických prognóz, mohla by změna proudění Golfského proudu vést k citelnému ochlazení nejen severní Evropy. V dnešním pokračování si ukážeme, jak blízko k sobě mají Golfský proud, Archimedes a lávová lampa.

Skapávání nahoru
K prvnímu pokusu budete potřebovat vosk, špejli, sklenici a horkou vodu. Přiměřeně velký kus vosku dáme skleničky, přidržíme ho špejlí u dna a opatrně zalijeme horkou vodou. Odhadnout co se stane, by mělo být asi jednoduché. Vosk se prostě roztaví. No dobrá. Ale co se bude dít potom? Na to už budete muset přijít sami!  Bádejte a výsledky svých skorovědeckých pozorování můžete napsat na naši debrujárskou emailovou adresu - někde tady je...
Tento pokus může právě demonstrovat chování Golfského proudu. Teplá voda proudí z Mexického zálivu napříč oceánem, u Evropy se ochlazuje a pak zase proudí nazpátek. Toto silné, teplé a rychlé atlantické proudění přepravuje přibližně 1,4 petawattu tepla. To je přibližně stonásobek celosvětové spotřeby energie! Pane jo!

Další kouzlo ve sklenici
Asi do poloviny sklenice nelijte vodu. Opatrně – aby se obě kapaliny nesmíchaly – přilijte do sklenice olej. To, že olej plave na vodě a nesmíchá se s ní, ještě není žádné kouzlo. Kdejaký malý školáček ví, že příčinou je menší hustota vody. Pro větší efekt přisypejte na hladinu mletou papriku – jev se vám pořádně zviditelní. Kouzlo přijde až teď: olej pořádně osolte. Sůl ho zahustí a začnou se dít skutečné zázraky! Pozorně sledujte: proč olej klesá ke dnu a potom opět nahoru?

Vosk podruhé a náročně
Připravte si sklenici, párátka nebo zápalky, svíčku, nůž a vodu. Z výčtu pomůcek je jasné, jak je důležité mít k ruce dospělou osobu. Nakrájejte si ze svíčky pár kousků vosku. Do sklenice nalijte vodu, dvě zápalky zlomte každou na čtyři kousky a vhoďte na hladinu. Kousky zápalek se po chvíli připlíží ke stěnám sklenice, nebo jeden kousek ke druhému a vydají se ke stěnám sklenice společně. Jak se budou chovat do vody naházené kousky vosku? Skoro stejně – také se k sobě „přitáhnou“ , ale na rozdíl od zápalek se shromáždí uprostřed hladiny. Vysvětlení tohoto jevu je poněkud složité. Velmi stručně můžeme říct, že voda i dřevo jsou polární a mohou se vzájemně opačnými póly přitahovat. Díky tomu mají zápalky sklon ve sklenici šplhat po vodě do kopce (všimněte si, že vodní hladina se u stěn sklenice zvedá). Vosk je naopak nepolární, voda mu na hladině „dělá místo“, skoro můžeme až říct, že mu na hladině vytváří důlek, no a proto se kousky vosku seskupí uprostřed hladiny. Pokud se vám pokus příliš  nedaří, zkuste opatrně několikrát ťuknout do skleničky.

Šlo by zařídit, aby si zápalky a vosk místa vyměnily? Jistě že ano. Nejjednodušší způsob je vosk i zápalky dostrkat na správné místo. No ale existuje jiné, elegantnější řešení. Spočívá v tom, že se do vody „něco“ přidá. Přijdete na to co?

Pozorujte, kreslete, zapisujte, mailujte. A hlavně se u pokusů dobře bavte!
Žádný pokus nedělejte bez přítomnosti dospělé osoby - i zdánlivě velmi jednoduchý pokus může nadělat spoustu neplechy!


Žádné komentáře:

Okomentovat