Właściwości cieczy i złudzenia optyczne

1. Właściwości cieczy i złudzenia optyczne Woda & Zabawy ze wzrokiem…

2. Cele doświadczeń Celem naszych doświadczeń jest pokazanie, jakie właściwości posiada woda oraz pokazanie wam interesujących złudzeń optycznych

3. Ciecze

4. Doświadczenie 1. Przemiana wody w wino Potrzebne przedmioty: 3 kieliszki, zabarwiona woda (lub oryginalnie wino), roztwór wody z solą (tak aby miał większą gęstość od wina), sznurek. Przebieg eksperymentu: 1.Ustawiamy kieliszki na sobie: na górze z winem, dwa kolejne z wodą złączone brzegami. 2.Wkładamy gruby sznurek do kieliszka z winem tak, by zwisał z jago brzegu. 3.obserwujemy… Obserwacje: wino zaczyna kapać ze sznurka, i dostaje się do środkowego kieliszka. Wnioski: Wino, zwilżając taki knot, wydostawało się po nim na zewnątrz i spływając kroplami po środkowym kieliszku, dostawało się do szpary między złożonymi brzegami kieliszków, gdzie napięcie powierzchniowe wsysało je do środka. Tam, jako lżejsze od wody, wpływało do górnego z dwóch złożonych brzegami kieliszków, po jakimś czasie całkowicie go wypełniając.

5. Doświadczenie 2. Dyfuzja Potrzebne przedmioty: 2 szklanki, zimna i gorąca woda, barwnik (nie próbujcie tego z tuszem, nie wychodzi… ). Przebieg eksperymentu: 1.Do jednej szklanki nalej zimną do drugiej gorącą wodę. 2.Do każdej ze szklanek wlej ostrożnie tyle samo barwnika. 3.Odstaw i obserwuj. Obserwacje: Woda w szklance z wodą gorącą szybciej się zabarwiła niż w tej z wodą zimną. Wnioski: dzieje się tak, ponieważ dyfuzja zachodzi szybciej w wysokiej temperaturze, gdy ruch cząsteczek jest szybszy i cząsteczki dwóch substancji szybciej rozprzestrzeniają się w sobie.

6. Doświadczenie 3. Zimny wrzątek Potrzebne przedmioty: gorąca woda, słoik (najlepiej plastikowy żeby nie pękł [szklany się nie nadaje, wiemy to z własnego doświadczenia…]), kostki lodu, szklanka zimnej wody. Przebieg eksperymentu: 1.Do słoika wlewamy gorącą wodę, tak aby zastała w nim mała przestrzeń z powietrzem zakręcamy i kładziemy dnem do góry. 2.Kładziemy na odwróconym słoiku kostki lodu. 3.Polewamy słoik zimną wodą i obserwujemy co się dzieje. Obserwacje: woda zaczyna wrzeć. Wnioski: woda wrze, ponieważ pod wpływem niskiej temperatury powietrze w słoiku zmniejszyło swoją objętość i tym samym ciśnienie w słoiku zmniejszyło się, powodując wrzenie, bo im mniejsze ciśnienie, tym mniejsza temperatura wrzenia.

7. Doświadczenie 4. Chmurka w butelce Potrzebne przedmioty: Butelka plastikowa, kostka lodu, gorąca woda. Przebieg eksperymentu: 1.Wlewamy wodę do butelki. 2.Po chwili wylewamy połowę wody. 3.Kładziemy kostkę lodu na gwincie butelki. Obserwacje: W butelce tworzy się chmurka. Wyjaśnienie: Para wodna pod wpływem zimna gwałtownie się ochłodzi i skropli. Widoczna chmurka to skroplona para wodna. Warto pamiętać, że pary wodnej nie widać. To co widzimy, to maleńkie kropelki wody, która jest już w stanie ciekłym.

8. Doświadczenie 5. Kulka z oleju Potrzebne przedmioty: szklanka, denaturat, olej, woda. Przebieg eksperymentu: 1.Wlewamy do szklanki wodę i denaturat. 2.Ostrożnie, po krawędzi wlewamy olej. Obserwacje: w szklance powstaje kulka z oleju znajdująca się po środku szklanki, jeżeli jest za wysoko dolewamy denaturatu, a jeżeli za nisko to wody. Wnioski: dzieje się tak, ponieważ denaturat ma mniejszą gęstość od oleju i znajduje się nad nim, woda wprost przeciwnie.

9. Doświadczenie 6. Nurek Kartezjusza Potrzebne przedmioty: butelka plastikowa, mały pojemniczek (np. po tabletkach) taki, żeby zmieścił się w butelce, woda. Przebieg eksperymentu: 1.Nalewamy do butelki wody (mniej-więcej do 4/5 wysokości). 2.Przygotowujemy nurka z małego pojemniczka tak aby unosił się na wodzie dnem do góry i wkładamy go do butelki. 3.Zakręcamy butelkę. 4.Ściskamy i rozluźniamy butelkę. Obserwacje: nurek podczas ściskania butelki schodzi na dno, a podczas rozluźniania wraca na powierzchnię. Wnioski: dzieje się ponieważ podczas ściskania zwiększa się ciśnienie powietrza nad wodą, co powoduje zanurzenie nurka, rozluźniając wszystko wraca do normy.

10. Złudzenia optyczne

11. Doświadczenie 1. Znikający flakonik Potrzebne przedmioty: gliceryna, szklany pojemnik, flakonik po perfumach Przebieg eksperymentu: 1. Bierzemy czysty pojemnik i wlewamy do niego glicerynę, tak by zakryła pewną część flakonika. 2. Wkładamy flakonik do szklanego pojemnika. Obserwacje: flakonik znika Wnioski: dzieje się tak, ponieważ współczynnik załamania światła w szkle i glicerynie jest podobny.

12. Przykłady złudzeń optycznych

13. Złudzenie ściany kawiarni Na ilustracji powyżej wszystkie szare linie są do siebie równoległe. Taki wzór został ułożony z kafelków na ścianie pewnej kawiarni (St Michael's Hill, Bristol, Anglia). Zostało to zauważone i opisane (1979) przez prof. Richarda L. Gregorego i Priscillę Heard.

14. Irradiacja Biały kwadrat na ciemnym tle wydaje się być większy niż czarny na jasnym, mimo iż obydwa są tej samej wielkości. Dzieje się tak, ponieważ pole podrażnienia fizjologicznego na siatkówce zajmuje większą powierzchnię, niż wielkość postrzeganego obrazu w rzeczywistości, a to z kolei spowodowane jest tym, że receptory na siatkówce połączone są w grupy.

15. Siatka Hermana Na skrzyżowaniach białych pasów pojawiają się szare kropki. Jest to również wynik hamowania obocznego – włókno nerwowe, które przewodzi pobudzenie z obszaru skrzyżowania białych pasków jest hamowane przez cztery sąsiadujące włókna. Tymczasem wszystkie inne hamowane są słabiej – tylko przez dwa.

16. Wirująca tancerka Złudzenie to wynika z braku widzialnych wskazówek dot. głębi − np. ręce tancerki mogłyby równie dobrze obracać się przed nią w lewo albo za nią w lewo, a więc ona − zgodnie albo przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, na lewej albo prawej nodze. Gdy tancerka znajduje się bokiem do obserwatora, widzi on zarys jej twarzy i może rozpoznać, czy skierowana jest w lewo czy też w prawo. Niemożliwe jest jednak stwierdzenie, czy następnie obróci się ona twarzą czy też plecami w stronę obserwatora, gdyż jej sylwetka jest zaciemniona. Dlatego też nie wiadomo, czy to jej prawa czy też lewa noga dotyka podłoża. Istnieje kilka sposobów, aby "zmusić" tancerkę do ruchu w przeciwną stronę. Można np. próbować wpatrywać się w konkretne miejsce (np. wirującą nogę lub cień rzucany przez tancerkę), a następnie stopniowo podnosić wzrok.

17. KONIECDziękujemy za uwagę  Wykonały: Wnuk Aleksandra Guła Kamila Uczennice kl. II „B” Publicznego Gimnazjum nr 1 im. Królowej Jadwigi w Połańcu