https://frosthead.com

Marshmallow: Media Sempurna untuk Menunjukkan Prinsip Fisika

Jika Easter Bunny datang ke rumah Anda akhir pekan ini, Anda mungkin mendapati diri Anda dengan sejumlah marshmallow dan Peeps. Apa yang harus dilakukan dengan mereka semua? Selain hanya memakannya, memasak bersama mereka, atau melepaskan sisi artistik Anda dengan membuat diorama, pertimbangkan untuk menggunakannya .... untuk ilmu pengetahuan!

Konten terkait

  • The Scientific Quest For the Perfect S'more
  • Cokelat Panas Marshmallow-Topped Akan Membuat Anda Tetap Hangat Malam Solstice Panjang Ini

Marshmallow, ternyata, adalah peralatan yang harus dimiliki untuk eksperimen sains di rumah. Tentu, Anda dapat menggunakannya untuk menguji kontrol diri anak-anak Anda melalui bidang tes marshmallow terkenal psikologi dan iterasi yang semakin kompleks. Tetapi jika Anda lebih suka tidak menyiksa anak-anak Anda dengan meninggalkan menggoda dalam mencapai marshmallow yang mereka tidak perintahkan, pertimbangkan untuk mencoba proyek sains mudah ini:

Marshmallow dalam ruang hampa

volume gas Hubungan antara volume gas dan tekanannya dapat ditunjukkan di rumah dengan pengaturan sederhana. (Foto oleh Mohi Kumar)

Tidak, bukan kekosongan semacam itu, meskipun ada kemungkinan-kemungkinan menarik yang muncul dari ungkapan ini. Kamu akan membutuhkan:

  • Gelas kaca dengan tutupnya
  • Mekanisme untuk memompa udara keluar dari toples
  • marsmalow

The Physics Hypertextbook merekomendasikan penggunaan pompa vakum dapur untuk percobaan ini. Memotong lubang kecil di tutup stoples dan meremas pompa vakum pemelihara anggur juga bisa digunakan.

Tempatkan beberapa marshmallow di dalam toples, segel, dan kemudian pompa udara keluar:

Apa yang sedang terjadi? Marshmallow pada dasarnya adalah busa yang dipintal dari gula, air, udara, dan gelatin. Gula membuatnya manis, air dan gula membuatnya lengket dan gelatin membuatnya melar. Tetapi udara - yang benar-benar membentuk sebagian besar volume konpeksi - membuat marshmallow cara terlezat untuk merangkum gas dalam padatan. Saat Anda memompa udara keluar dari tabung, udara di dalam marshmallow mengembang dan marshmallow mengembang. Lepaskan segel, dan marshmallow kembali ke ukuran normal.

Selamat! Anda baru saja mendemonstrasikan Hukum Boyle, yang menyatakan bahwa ketika suhu tidak berubah, bahwa hubungan antara tekanan (yang berkurang dengan memompa udara keluar dari tabung) dan volume berapa pun jumlah gas (marshmallow) berbanding terbalik. sebanding. Dengan kata lain, mengurangi satu mengharuskan peningkatan yang lain.

Jika Anda tidak bisa makan, nuke 'em!

Jika Anda pernah memanggang marshmallow di atas api unggun, Anda akan tahu ke mana perginya demonstrasi selanjutnya. Kamu akan membutuhkan:

  • Microwave
  • Piring microwave
  • Sebuah marshmallow berukuran standar (hindari minis atau jumbo; yang pertama akan digoreng dan yang terakhir dapat membuat kekacauan besar!)

Tempatkan marshmallow di salah satu sisinya yang rata di tengah piring. Kemudian microwave marshmallow, katakanlah, tinggi 45 detik.

Ini hidup! Kali ini, alih-alih mengubah tekanan yang mengelilingi marshmallow, Anda mengubah suhunya. Saat microwave memanggang marshmallow, air di marshmallow memanaskan dan menghangatkan udara. Ketika udara menjadi panas, itu mengembang, memaksa marshmallow mengembang. Air konpeksi juga melembutkan gula, menyebabkan gula mengalir, seperti yang terlihat dalam video di atas (dibuat oleh pengguna YouTube bbbpwns).

Hubungan antara suhu dan volume merupakan perwakilan dari Hukum Charles, yang menyatakan bahwa setiap jumlah gas yang ditetapkan akan bertambah ketika dipanaskan - meningkatkan suhu gas mengharuskan peningkatan volume gas.

Mencoba ini dengan Peeps menghasilkan hasil yang sedikit mengkhawatirkan, dipamerkan oleh pengguna YouTube UBrocks:

Jika Anda kembali ke Stay Puft Marshmallow Man, sayangnya - monster marshmallow yang Anda tarik dari microwave tidak bertahan lama - ia akan dingin dan mengempis ke dalam gumpalan cairan. Tapi sebelum benar-benar dingin, cairannya cukup mudah dibentuk dan bisa dipahat menjadi bentuk. Tapi hati-hati! Sisa-sisa marshmallow seperti naplam - mereka akan menempel pada Anda dan terbakar. Setelah agak dingin, oleskan sedikit minyak pada telapak tangan Anda sebelum Anda membentuk apa pun, jika tidak patung Anda akan tetap menempel di tangan Anda.

Cara yang lengket untuk menghitung kecepatan cahaya

Untuk demonstrasi ini, Anda perlu sedikit pengetahuan latar belakang saat memulai. Kecepatan gelombang dapat dihitung dengan mengalikan panjang gelombang (jarak dari puncak ke puncak) dengan frekuensi (jumlah siklus puncak ke puncak yang berulang dalam rentang waktu). Cahaya adalah gelombang, dan kecepatannya dapat dihitung dengan cara yang sama tanpa peralatan mewah. Kamu akan membutuhkan:

Seorang anak mengukur jarak antara tambalan yang meleleh setelah lapisan marshmallow di-microwave. Foto oleh Mohi Kumar

Seorang anak mengukur jarak antara tambalan yang meleleh setelah lapisan marshmallow di-microwave. Seorang anak mengukur jarak antara tambalan yang meleleh setelah lapisan marshmallow di-microwave. (Foto oleh Mohi Kumar)
  • Sebuah microwave dengan meja putar dilepas
  • Hidangan gelas casserole atau nampan kue
  • Mini marshmallow
  • Sebuah penggaris
  • Kalkulator

Ambil nampan kue dan bungkus satu lapisan marshmallow di sepanjang bagian bawah, berbaris seperti tentara bengkak kecil. Pastikan meja putar dilepas dari microwave - ini memungkinkan gelombang mikro untuk bergerak melalui kaca dan marshmallow dalam pola gelombang berdiri. Masak selama beberapa menit dengan rendah, perhatikan marshmallow dengan hati-hati. Dengan turntable dilepas, microwave tidak panas secara merata - Anda akan melihat bercak-bercak meleleh di bidang marshmallow Anda.

Segera setelah Anda melihat beberapa tambalan seperti itu, lepaskan piring dan ukur jarak antara dua yang membentuk garis sejajar dengan pintu microwave - ini menandai lokasi amplitudo tertinggi dalam gelombang berdiri. Kalikan ini dengan dua untuk mendapatkan panjang gelombang penuh dari gelombang mikro yang melewati marshmallow Anda (jika Anda melihat geometri gelombang berdiri, pengukuran awal Anda hanya memberi Anda setengah panjang gelombang). Ubah ini menjadi meter.

Mengalikan hasil ini dengan frekuensi microwave, ditemukan dalam manual microwave atau label di dalam perangkat, menghasilkan ~ 299.000.000 meter per detik - kecepatan cahaya yang kira-kira! Tonton video ini di sini.

Ambil nampan kue dan bungkus satu lapisan marshmallow di sepanjang bagian bawah, berbaris seperti tentara bengkak kecil. Pastikan meja putar dilepas dari microwave - ini memungkinkan gelombang mikro untuk bergerak melalui kaca dan marshmallow dalam pola gelombang berdiri. Masak selama beberapa menit dengan rendah, perhatikan marshmallow dengan hati-hati. Dengan turntable dilepas, microwave tidak panas secara merata - Anda akan melihat bercak-bercak meleleh di bidang marshmallow Anda.

Segera setelah Anda melihat beberapa tambalan seperti itu, lepaskan piring dan ukur jarak antara dua yang membentuk garis sejajar dengan pintu microwave - ini menandai lokasi amplitudo tertinggi dalam gelombang berdiri. Kalikan ini dengan dua untuk mendapatkan panjang gelombang penuh dari gelombang mikro yang melewati marshmallow Anda (jika Anda melihat geometri gelombang berdiri, pengukuran awal Anda hanya memberi Anda setengah panjang gelombang). Ubah ini menjadi meter.

Mengalikan hasil ini dengan frekuensi microwave, ditemukan dalam manual microwave atau label di dalam perangkat, menghasilkan ~ 299.000.000 meter per detik - kecepatan cahaya yang kira-kira! Tonton video ini di sini.

Marshmallow: Media Sempurna untuk Menunjukkan Prinsip Fisika