neděle 24. července 2011

Námořní bitva v kuchyni

„Kapitáne, nepřátelská loď na pravoboku!“  Loď se blíží, je třeba se jí vyhnout za každou cenu. Šikovně řízené plavidlo uhýbá, manévruje, otáčí se vpravo. Blíží se k útočníkovi a PRÁSK! Ten je najednou pod vodou. Tak to máme dnes jeden utopený… Tato zpráva o námořní bitvě je ale fiktivní. Bitva se totiž vůbec neuskutečnila – oceánem byla ve skutečnosti miska s vodou a lodě byly nahrazeny plovoucími špendlíky.

Cože? Plovoucí špendlíky? Co to je za pitomost! Špendlíky se přece vyrábí z oceli a ocelové předměty, jak všichni dobře víme, neplavou, ale ve vodě se potápí. Pokud uvažujete takhle, můžu vám jen poradit, ať čtete dál. Jestliže jste dostatečně trpěliví a zruční, pak i z vás se může stát zkušený špendlíkový navigátor a to třeba právě ve vaší kuchyni.

Připravte si misku s vodou. Naplňte ji do tří čtvrtin vodou a na hladinu položte čtverec z papírového kapesníku s rozměry asi 10 x 10 centimetrů. Na kapesník položte jeden nebo více špendlíků. Pomocí tužky opatrně zatlačte kapesník na dno misky tak, aby se špendlíky nepotopily. Pokud se vám napoprvé nepodaří kapesník utopit a špendlíky klesnou ke dnu misky, poradím vám, že není tak úplně jedno, kterou část kapesníku začnete potápět jako první. Před dalším pokusem o potopení kapesníku musíte špendlíky důkladně vysušit. Snad se přitom nepopícháte… Každý další pokus bude určitě nadějnější, až se vám nakonec podaří, aby kapesník zůstal na dně a špendlíky plavaly na hladině. Vyzkoušejte, jestli se dají špendlíky ovládat – ponořte tuhu tužky do vody a opatrně ji přibližte k jednomu ze špendlíků. Ha, špendlík si všimnul blížící se tuhy a rychle se pohnul směrem k ní! Takže není problém přinutit špendlík pohybovat se ve všech směrech jen pomocí tužky ponořené do vody.

Jste připraveni? Tak do toho! Pravidla jsou jednoduchá – každý hráč má svůj špendlík. Komu se špendlík potopí, je z boje vyřazen. Komu se špendlík pět vteřin nepohne, je diskvalifikován. Pozor! Blíží se soupeřova špendlíková bitevní loď. Když se dva špendlíky přiblíží, pravděpodobně se spojí a pak je komplikované zachránit svou loď. Stačí jeden chybný pohyb tužky a oba špendlíky jdou ke dnu. Aby byl boj víc vzrušující, přidejte do misky překážky, např. kameny, které vystupují až nad hladinu vody, hrají roli útesů.

Napadlo vás jak je možné, že špendlík, který má asi osmkrát větší hustotu než voda, dokáže plavat na hladině? Tento jev se dá vysvětlit pomocí povrchového napětí. Molekuly vody se chovají jako malé magnety – každá molekula je přitahovaná ostatními ve všech směrech. Ale molekuly na povrchu jsou přitahovány jen směrem dolů, protože shora na ně žádné molekuly vody nepůsobí. Kapalina se chová, jako by na jejím povrchu byla položená tenká pružná blána. A špendlík je na této bláně položený. Podívejte se pozorně a zblízka – voda kolem špendlíku je stlačená dolů asi tak jako matrace, která se přizpůsobuje vašemu tělu.

Hmyz, který „bruslí“ na povrchu rybníku pochopil tento trik už dávno a přizpůsobil se mu…

Možná najdete někde v šuplíku zapadnutý hliníkový deseti, dvaceti nebo padesátihaléř. Jsou sice o hodně větší než špendlík, ale mají větší plochu a menší hustotu, takže není problém je také naučit plavat. A ze školy určitě víte, jak si doma vyrobit kompas – zmagnetujte jehlu a opatrně ji položte na hladinu. Pokud se vám nepotopí, velmi brzy se natočí severojižním směrem.

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


neděle 10. července 2011

Rozpuštěný a vypuštěný

Ne, nebojte se. Dnes nebudeme hovořit o filmu. Ale určitě znáte filmové zpracování proslulého díla českého velikána Járy Cimrmana, jehož název je dnes v nadpise. Já si z toho filmu nejvíce oblíbil větu, kterou řekla vyšetřovaná Vilma praktikantu Hlaváčkovi: "Hledej, šmudlo"...

Ale pojďme k vědě. Asi 60% těla dospělého člověka tvoří voda. Významnou většinu vody na planetě Země tvoří roztok soli ve vodě. Množství soli ve vodě měříme nejčastěji v procentech. Průměrná slanost mořské vody je asi 3,6% (v každém litru vody je tedy přibližně 36 gramů soli). Nejslanější voda je pak v Mrtvém moři, kde každý litr vody obsahuje kolem 330 gramů soli! Dokonce i rybníky, jezera, vodní toky či studny obsahují velké množství rozpuštěných solí – samozřejmě, že solí jiných, než je ta naše kuchyňská. A když budete někdy na prohlídce některé z krásných moravských jeskyní, zeptejte se, jak vznikají krápníky. 

Rozpustí se – nerozpustí se?
Prozkoumejme, jak se různé látky rozpouští nebo naopak nerozpouští. Připravte si několik sklenic, vodu, lžičku a různé druhy látek (sůl, písek, cukr, rýže, med, mletá káva, mouka, …). Všechny sklenice naplňte vodou. Do každé z nich přidejte jednu lžičku látky a řádně rozmíchejte. Co se stane? Některé látky ve vodě zmizí, jiné ji zabarví, některé vyplavou na povrch, další klesnou ke dnu. Ty látky, co ve vodě zmizí, se v ní rozpustí, a proto jim říkáme rozpustné. Voda je pak rozpouštědlem. Mnohé látky se ve vodě rozpouštějí velice dobře, jiné se vodě ubrání. Těmto látkám říkáme voděodolné a jsou ve vodě nerozpustné. Zůstanou oddělené a dobře viditelné. 

Hrátky s rozpouštěním
Jak urychlit rozpouštění? Do jedné sklenice nalijte asi tak do poloviny studenou a do druhé stejné sklenice teplou vodu. Do obou sklenic nasypte jednu lžíci krupicového cukru, míchejte a porovnávejte rychlost rozpouštění. Jaký je váš závěr? Pokus je jednoduchý a známý. Tak zkuste jiný. Kolik kávových lžiček tohoto cukru se rozpustí ve studené vodě a kolik ve vodě teplé? Bude jich stejný počet nebo v některé ze sklenic dokážete rozpustit více?  Že jste tento pokus také dělali ve škole? Tak ještě jeden. Nalijte do dvou sklenic stejné množství teplé vody (napadne vás proč teplé a ne studené?). V jedné rozpouštějte krupicový cukr a ve druhé sůl. Obě látky vypadají na první pohled stejně, ale přesto se od sebe dají pouhým pohledem rozeznat. Rozpustí se ve sklenicích stejné množství obou látek? Pozor na rychlé a unáhlené závěry! Není nad dobře provedený pokus…

Nasycené roztoky
Když se látka ve vodě už nerozpouští, znamená to, že je roztok nasycený. Molekuly teplé vody mají větší energii, kterou dokážou velmi dobře využít na rozbíjení krystalů látky. Proto v teplé vodě rozpustíte více látky než ve studené. Fajn. Tak jsme rozpustili v teplé vodě tolik soli, kolik jen šlo. Co se asi stane, když nyní vodu nasycenou rozpuštěnou solí ochladíme? Pro urychlení pokusu můžete sice použít ledničku, napínavější je  pokus provádět v zimě přes noc za oknem. Do ledničky totiž nevidíme…

Zpět k čisté vodě
Nachystejte si skleničku s vodou a rozmíchejte v ní něco málo hlíny tak, aby roztok připomínal polévku. Dokázali byste z takto znečištěné vody získat opět čistou vodu? Úplně čistou vodu získat nedokážete, ale použitím různých filtrů ji můžete více či méně vyčistit. Experimentujte s různými filtry – drobné kamínky, písek, mech, textilní či papírový filtr apod. Který z filtrů vyčistí vodu nejvíce?

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