Простые, но удивительные опыты, которые можно провести дома с детьми
Каникулы только начались, а ребенок уже жалуется, что ему скучно, и просит телефон? У нас есть выход. Опыты!
Мы собрали в блоге виртуального ассистента Алисы 6 самых простых и при этом очень ярких и интересных опытов. Но даже во главе самых простых экспериментов должна быть безопасность: проводите опыты в надежном месте, используйте защитные очки и перчатки при работе с химическими веществами, обязательно убедитесь в безопасности материалов.
1. Частота звуков
Помните сказку Самуила Маршака о глупом мышонке? А точнее, вот этот момент:
Стала петь мышонку щука —
Не услышал он ни звука:
Разевает щука рот,
А не слышно, что поет…
Если не вспомнили, попросите Яндекс Станцию с Алисой: «Алиса, расскажи сказку о глупом мышонке Самуила Маршака».
Мышонок не услышал щуку из-за различий в частоте звуков и способности уха воспринимать их. С помощью двух листов бумаги разной толщины вы можете продемонстрировать ребенку этот принцип. Для этого попросите маленького исследователя прошептать что-нибудь рядом с толстым листом (или картоном), а затем — с тонким. Он сам заметит разницу в том, как звуки проходят через материал. Примерно так работают и барабанные перепонки: тонкие мембраны будут улавливать звуки и вибрации лучше, чем толстые.
2. Изучение света и цвета
Исследовать свойства света и прикоснуться к миру виртуальной реальности можно, создав голограмму. И для этого не нужны специальные реактивы и сложное оборудование. Вам понадобятся: прозрачный тонкий пластик, линейка для измерений, ножницы, скотч, а также смартфон или планшет с приложением для создания голограмм (его можно найти по поиску «голограмма» в магазине приложений).
Что нужно сделать:
- Разрежьте пластик на 4 трапеции с параллельными гранями 1 и 6 см и высотой 3,5 см.
- Соедините получившиеся трапеции с помощью прозрачного скотча, образуя пирамиду.
- Запустите приложение для создания голограмм и выберите изображение или видео.
- Поместите пирамиду на экран усеченной вершиной вниз и включите проецирование голограммы в приложении.
- Для лучшего эффекта выключите свет и задерните шторы.
Готово! Изображение будет проецироваться на грани пирамиды, создавая иллюзию трехмерного объекта внутри нее. Это происходит потому, что рассеянный свет от экрана устройства интерферирует, создавая узор, который соответствует записанному трехмерному изображению.
Чтобы разобраться, как работает эксперимент, посмотрите видео. Сделать это можно на телевизоре: Яндекс Станция Макс с Алисой, подключенная к ТВ, поможет найти подходящий ролик и показать его на экране. С помощью Станции Дуо Макс и ТВ Станции тоже можно смотреть видео на YouTube.
3. Невидимые чернила
Дети — фанаты шифров и тайных посланий. Расскажите им, что обычные продукты — сок лимона, молоко или раствор уксуса — помогают создавать секретные послания на бумаге или других подходящих поверхностях. Написать «невидимое» сообщение просто: достаточно взять ватную палочку или кисточку, окунуть в выбранную жидкость и оставить секретное послание. Загадка станет явной, когда бумагу аккуратно нагреют над лампой или утюгом. Тепло заставляет «чернила» окрашиваться и изменять структуру, делая текст видимым.
4. Давление и кипение
Этот легкий эксперимент позволит вам и ребенку понять, как давление влияет на температуру кипения. Всё, что для него нужно, — шприц без иглы и горячая вода. Наполните шприц водой и заткните отверстие поршнем. Оттяните поршень — и увидите, как вода закипит при комнатной температуре. В чем секрет? Когда вы оттягиваете поршень шприца, в нем создается вакуум. Давление внутри шприца становится ниже, чем атмосферное. Из-за этого вода начинает кипеть при температуре ниже 100°C.
Этот принцип используют, например, в скороварках. Только в скороварках давление искусственно повышают, а не понижают — это приводит к увеличению температуры кипения, благодаря чему пища готовится быстрее.
5. Капиллярность
У жидкостей есть удивительное свойство, позволяющее им подниматься по узким трубкам или впитываться в пористые материалы вопреки силе тяжести. Это явление называется капиллярность. Его можно наблюдать во многих повседневных ситуациях: например, когда вода поднимается по стволу дерева или когда топливо перемещается в двигателях внутреннего сгорания.
Наглядно продемонстрировать капиллярный эффект может опыт «Шагающая вода». Пусть ребенок возьмет несколько стаканов с водой и добавит в них краски по своему желанию. А потом возьмите салфетки и погрузите их концы в разные стаканы. Через некоторое время вы увидите, как вода начинает «шагать» по бумажным полоскам, перетекая из одного стакана в другой.
Капиллярность обусловлена силой поверхностного натяжения, которая притягивает молекулы жидкости друг к другу. Когда жидкость соприкасается с поверхностью, например, с волокнами бумаги, она образует мениск и поднимается вверх по этой поверхности, преодолевая гравитацию.
6. Термическое разложение
Химические реакции выглядят эффектно! Опыт «Фараонова змея» — не исключение. Но вам надо подготовиться — для его проведения понадобятся глюконат кальция (продается в аптеках), 96%-й этанол (спирт), песок, металлическая ложка или шпатель, спички или зажигалка. Важно: работайте с этанолом вдали от огня и легковоспламеняющихся материалов, в хорошо проветриваемом помещении.
Что нужно делать:
- Насыпьте кучку песка на огнеупорную поверхность, например, на поднос или в металлическую ёмкость.
- Сделайте небольшую ямку в песке.
- Для полноты картины включите звуковые эффекты на Яндекс Станции, погружающие в атмосферу Древнего Египта. Скажите: «Алиса, включи звуки Древнего Египта». Кстати, Алиса теперь подсказывает ответы на сложные вопросы по химии и не только. Если скажете: «Алиса, расскажи про термическое разложение и про опыт «Фараонова змея», виртуальный ассистент найдет подробную информацию по заданному вопросу и назовет источник информации.
- Возьмите чайную ложку порошка глюконата кальция и поместите его в ямку в песке.
- Медленно капните несколько капель этанола на порошок.
- Отойдите на безопасное расстояние и подожгите этанол спичкой или зажигалкой.
Как только этанол воспламенится, вы увидите, как из порошка начинает подниматься длинная, извивающаяся «змея» черного цвета. Она будет расти и шипеть, пока весь этанол не выгорит. Через какое-то время, когда «змея» остынет, ее даже можно будет взять в руки — правда, она достаточно хрупкая.
«Фараонова змея» — результат экзотермической химической реакции между глюконатом кальция и этанолом. При поджигании этанола он взаимодействует с глюконатом кальция, образуя ацетат кальция, углекислый газ и воду. Углекислый газ выделяется в виде пузырьков, которые расширяются и толкают вверх частицы ацетата кальция, создавая эффект «змеи». Кроме того, в процессе реакции выделяется много тепла, что приводит к разложению ацетата кальция на оксид кальция и углекислый газ. Оксид кальция реагирует с углекислым газом, образуя карбонат кальция, который придает «змее» мрачный черный цвет.