لا تكفي الدراسة والكتب والمراجع وحدها لتعلم أبنائنا، فهم بحاجة لمهارات التفاعل مع العالم الخارجي وتجربة الأشياء بأنفسهم، والتعرف على الحيل والابتكارات العلمية الجديدة كي ننمي الجانب الإبداعي والمعرفي لديهم.
دعنا نتعرَّف على خدع مجنونة تعتمد على مبادئ علمية بسيطة، لكن نتائجها أشبه بالسحر.
1- لولب الماء الثَّابت
ماذا سنحتاج؟
خرطوم ماء – سماعة خاصة بتوليد الاهتزازات.
طريقة العمل
نبدأ بتشغيل خرطوم المياه الموصل بالسماعة الخاصة بتوليد الاهتزازات، فيتخذ الماء شكلاً لولبياً.
التفسير
تؤثر السماعة الخاصّة بتوليد الاهتزازات المتصلة بخرطوم الماء على المياه المنطلقة منه، بنفس المعدل الذي تُسجل فيه الكاميرا لقطاتٍ في الثانية، ولذلك يظهر للعين أنك ترى لولباً مائياً ثابتاً.
2- الشّعلة المتنقّلة
ماذا سنحتاج؟
شمعة – قداحة.
طريقة العمل
قم بإشعال الشمعة وإطفائها مرة أخرى، وبعد أن ترى البخار المنبعث منها قم بتعريضها لقدَّاحة من بعيد، قبل أن يتبعثر البخار، وسوف تجد أنه سيشتعل وسيشعل فتيل الشمعة معه.
التفسير
عندما تقوم بإشعال الشمعة، فإن ما سيحدث هو أن الحرارة المنبعثة من اللهب ستبخّر الشمع الذي سيعلق في الهواء إذا أُطفئت الشمعة. إذا لم يتبعثر هذا البخار وقمت بتطبيق مصدر حراري بجواره فسوف يلتقط النار ويشتعل ويشعل فتيل الشمعة مرة أخرى.
3- اليد المُشتعِلة
ماذا ستحتاج؟
آلات غسيل الصّحون – غاز البوتان – الماء.
طريقة العمل
إذا وضعت يدك في سائلٍ غسيل الصّحون وغاز البوتان والماء، ثُم أوقدت النار على هذا الخليط فاشتعل، ستبقى يدك سليمة دون أي أذى.
التفسير
الضغط البخاري لغاز البوتان أعلى من باقي المكونات، ولذلك هو وحده الذي احترق ولم تتأثر اليد بأي شيء.
4- تجربة تأرجح شمعة مشتعلة
ماذا سنحتاج؟
كوبين فارغين – شمعة – عوداً صغيراً (مثل عود الأسنان) – لوحة كرتونية أو خشبية – مسطرة أو أي وسيلة قياس طول.
طريقة العمل
نقوم بجعل الشمعة مفتوحة من الجهتين والخيط بارزاً منهما، بحيث تصبح قابلة للاشتعال من كلتا الجهتين.
نقيس طول الشمعة كي نتمكن من تحديد منتصفها، وندخل منه العود الصغير.
نحضر اللوحة الكرتونية أو الخشبية التي سيقطر عليها سائل الشمعة، ونبعدها عن أي مكان قابل للاحتراق في البيت.
نضع الكوبين على هذا اللوح، ثم نثبت عليهما الشمعة بواسطة العود الموجود بها ونشعل الشمعة من الجهتين.
التفسير
تتأرجح هذه الشمعة تلقائياً، لأن السائل الشمعي الذي يذوب ويقطر يخل بتوازنها، ولأن لكل فعل رد فعل مماثلاً له في القوة معاكساً له في الاتجاه، وفقاً لقانون نيوتن الثالث فإن الشمعة تتأرجح بشكل تلقائي.
5- كرةُ البلازما في المايكرويف
ماذا سنحتاج؟
مايكرويف – عود ثقاب – إناء زجاجي.
طريقة العمل
عندما تضع في المايكرويف عود ثقاب مشتعلاً في إناءٍ زجاجي، ستلاحظ أنّ النّار تتقد في صورة كرة بلازميّة.
التفسير
عندما تضع شيئاً ما على النار تتحرر الإلكترونات من الذرات، نتيجة اكتسابها للطاقة، وبعد ذلك ترتطم هذه الإلكترونات بجزيئات الهواء، فتصطف في مدارات ذات طاقة أعلى.
عندما تعود الإلكترونات لمداراتها الأصلية مرة أخرى، تصدر ضوءاً أكثر شدّة على شكل كرة مضيئة بلازميّة القوام، فوق شعلة النار.
ولأن البلازما أعلى حرارةً من الهواءِ المحيطِ بها، لذلك فهي تنطلق لأعلى.
6- كرة تتزحلق نزولاً على منحدر في حركةٍ بطيئة
ماذا سنحتاج؟
عسلاً – كرة معدنية ثقيلة – كرة فارغة أكبر حجماً.
طريقة العمل
ضع الكرة المعدنية ضمن الكرة الأكبر حجماً في نصفِها السّفلي، بعد أن تملأها بالعسل.
التفسير
كثافة العسل تبطئ من السرعة التي تحاول أن تجري بها الكرة المعدنيّة، فتنزل بصورة بطيئة للغاية على طول المنحدر.
7- طبقة من الماء تطفو عالياً في داخل الكأس
ماذا سنحتاج؟
شمعة – عود ثقاب – صحناً مملوءاً بالماء – كأساً زجاجية.
طريقة العمل
ضعْ شمعة مشتعلة على صحن مملوء بالماء، بعدها قم بتغطية الشمعة بواسطة كأس زجاجية، لتلاحظ ارتفاع الماء عالياً في الكأس الزجاجية.
التفسير
بعد انطفاء الشمعة يبدأ الهواء داخل الكأس باكتساب البرودة، ما يخفض الضغط الجوي، وهذا يفسر صعود بعض الماء للكأس بعد انطفاء الشمعة.
وينخفض الضغط الجوي أيضاً بسبب تفاعل الشمع مع الحرارة، فيصدر ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء وبعض المواد الأخرى.
يتفاعل معظم ثاني أكسيد الكربون مع بخار الماء، مكوناً حمض الكربونيك، الذي يتكثف على الأسطح الداخلية للكأس، فيقلل من نسبة الغاز الموجودة داخل الكأس، فينخفض الضغط.
