3 Magic experiments

ΤΡΙΑ ΜΑΓΙΚΑ

ΠΕΙΡΑΜΑΤΑ

9ο ΓΕΛ ΠΕΡΙΣΤΕΡΙΟΥ

Α3 - 2018 Συντελεστές:

Πέτροβας Βασίλης
Πυρομάλης Γιάννης
Παπακωνσταντόπουλος Νίκος
Παντής Δημήτρης
Παππάς Θοδωρής

Φυσικά Φαινόμενα

Το στεκούμενο καλαμάκι

Υλικά:

 Καλαμάκι από σουβλάκι
 φελλός από κρασί
 δύο μεγάλα πιρούνια

Εκτέλεση:

Τρυπάμε με το καλαμάκι το φελλό και αφήνουμε το φελλό πάνω στο καλαμάκι και
κοντά στην άκρη του. Στερεώνουμε τα δύο πιρούνια εκατέρωθεν πάνω στο φελλό με το
μεγαλύτερο μέρος τους να είναι από τη μεριά που είναι πιο κοντά στην άκρη του
καλαμακιού. Ύστερα, στερεώνουμε το καλαμάκι πάνω σε ένα τραπέζι ή κάπου
σταθερά.
Το καλαμάκι στέκεται όρθιο χωρίς να το κρατάμε!!!

Εξήγηση:

Απαραίτητη θεωρία: Ισορροπία στερεού σώματος

 Η ισορροπία ενός σώματος είναι ευσταθής όταν αν το εκτρέψουμε λίγο από τη θέση
του, επιστρέφει στην αρχική του θέση

 Η ισορροπία ενός σώματος είναι ασταθής όταν αν το εκτρέψουμε λίγο από τη θέση
του, ισορροπεί σε άλλη θέση από την αρχική του θέση.

 Η ισορροπία ενός σώματος είναι ασταθής όταν ισορροπεί σε οποιαδήποτε θέση του.

Επίσης:
 Όταν το σώμα στηρίζεται σε ένα μόνο σημείο και το κέντρο βάρους του είναι κάτω από

το σημείο στήριξης η ισορροπία του είναι ευσταθής.
 Όταν το σώμα στηρίζεται σε ένα μόνο σημείο και το κέντρο βάρους του είναι επάνω

από το σημείο στήριξης η ισορροπία του είναι ασταθής.

Σελίδα 2

Φυσικά Φαινόμενα

Στην παρούσα περίπτωση, στο καλαμάκι, το οποίο στηρίζεται μόνο σε ένα σημείο, το
σημείο στήριξης είναι πάνω από το κέντρο βάρους (έχει κατέβει λόγω του βάρους που
προσδίδουν τα πιρούνια στο καλαμάκι) και συνεπώς η ισορροπία είναι ευσταθής. Άρα,
ακόμη και να το κουνήσουμε λίγο, θα ισορροπήσει και πάλι στην αρχική του θέση!!

Η κούπα του Πυθαγόρα

Υλικά:

 Ένα πλαστικό ποτήρι, στο οποίο έχουμε ανοίξει μια τρύπα στη βάση του
 Πιστόλι σιλικόνης
 Ένα σπαστό πλαστικό καλαμάκι
 Νερό (χρωματισμένο)

Εκτέλεση:

Τρυπάμε το ποτήρι στον πάτο του και περνάμε το καλαμάκι (έτσι ώστε να εφαρμόζει
καλά), το οποίο λυγίζουμε στο εσωτερικό του ποτηριού. Φροντίζουμε η άκρη από το
καλαμάκι να ακουμπά στη βάση του ποτηριού. Ύστερα, κολλάμε το καλαμάκι με πιστόλι
σιλικόνης και το αφήνουμε να παγώσει. Όταν είναι είναι έτοιμο, ρίχνουμε νερό στο
ποτήρι και παρατηρούμε ότι δεν πέφτει. Συνεχίζουμε να προσθέτουμε νερό και μόλις το
επίπεδο του νερού φτάσει στο ύψος που κάμπτεται το καλαμάκι, το νερό αδειάζει όλο,
από το καλαμάκι στη βάση του ποτηριού.

Εξήγηση:

Ρίχνοντας νερό στο ποτήρι, αυτό ανεβαίνει και στο καλαμάκι, σύμφωνα με την αρχή των
συγκοινωνούντων δοχείων. Η αρχή αυτή μας λέει ότι:
«Δύο σημεία ενός ρευστού που ισορροπεί έχουν την ίδια πίεση όταν βρίσκονται στο ίδιο
οριζόντιο επίπεδο και η ελεύθερη επιφάνειά του σε όλα τα δοχεία βρίσκεται στο ίδιο
οριζόντιο επίπεδο.»
Στην ελεύθερη επιφάνεια του νερού στο ποτήρι και στο καλαμάκι επικρατεί η ίδια πίεση,
δηλαδή η ατμοσφαιρική.

Σελίδα 3

Φυσικά Φαινόμενα

Όταν όμως το νερό ανέβει στο καλαμάκι ως την κάμψη, αρχίζει η διαρροή του νερού
από τη βάση του ποτηριού, οπότε η ατμοσφαιρική πίεση στην επιφάνεια του υγρού στο
ποτήρι παραμένει σταθερή, ενώ αυτή που προέρχεται από τη βάση μέσα στο καλαμάκι
μηδενίζεται. Έτσι ο μηχανισμός που δημιουργείται λόγω της διαφοράς πίεσης (το υγρό
κινείται από τις υψηλές προς τις χαμηλές πιέσεις), ρουφά όλο το νερό και η ροή
συνεχίζεται μέχρι να αδειάσει εντελώς το ποτήρι.
Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται σιφωνισμός και ο μηχανισμός σιφώνι.

Και λίγη ιστορία...

Σύμφωνα με αυτό τον μηχανισμό ήταν κατασκευασμένη «η κούπα του Πυθαγόρα» ή
αλλιώς «η κούπα του Δικαίου». Σύμφωνα με την παράδοση ο Πυθαγόρας, περίπου τον 5ο
αιώνα π.Χ., εφηύρε στη Σάμο αυτή την κούπα, για να διδάξει στους πολίτες την τήρηση
του μέτρου. Αυτός που θα χρησιμοποιήσει την κούπα αυτή, θα πρέπει να σεβαστεί την
γραμμή-όριο που είναι χαραγμένη στο εσωτερικό της. Η ποσότητα του κρασιού ή του
νερού δεν θα πρέπει να υπερβεί το όριο (ύβρις), γιατί τότε ο πότης θα τιμωρηθεί (τίσις)
και το κρασί θα αδειάσει όλο μέχρι και τη τελευταία σταγόνα, λόγω του φαινομένου του
σιφωνισμού.

Σελίδα 4

Φυσικά Φαινόμενα

Έκρηξη ηφαιστείου

Υλικά:

 1 μαγειρική σόδα
 1 μπουκάλι μπύρα
 1 μπουκάλι ξύδι
 πηλό
 1 βαζάκι

Εκτέλεση:

Τυλίγουμε το βαζάκι με πηλό γύρω γύρω έτσι ώστε να σχηματιστεί ένα μικρό βουνό.
Ύστερα ρίχνουμε μέσα την μαγειρική σόδα και έπειτα ρίχνουμε την μπύρα μαζί με το
ξύδι. Στη συνέχεια, βγαίνουν φυσαλίδες από το ηφαίστειο και κυλούν προς τη βάση.

Εξήγηση:

Η μαγειρική σόδα αντιδρά με το ξύδι και την μπύρα και απελευθερώνουν διοξείδιο του
άνθρακα, νερό και άλας. Το διοξείδιο του άνθρακα αποτελεί την έκρηξη του
ηφαιστείου μας. Η αντίδραση γίνεται ως εξής:

NAHCO3 + CH3COOH = NACH3COO + H2O + CO2

Επίσης, σε ένα πραγματικό ηφαίστειο, το οξύ, που στο πείραμα ήταν το ξύδι, είναι το
τρυγικό οξύ:

3 C4H6O6 + 5 NaHCO3 = 5 NaC4HO6 + 3 CO2 + 9 H2O

Σελίδα 5