3 spôsoby, ako urobiť karteziánsky potápač

Karteziánski potápači sú zábavné malé zariadenia, ktoré sú neuveriteľne zábavné a hlavolamy. V podstate využívajú vlastnosti plynu a tlaku na to, aby sa malé závažie „zázračne“ potopilo.“ Karteziánsky potápač je pomenovaný podľa Reného Descarta, slávneho francúzskeho vedca, matematika a filozofa.

Metóda 1 z 3:Výroba potápača


Uchopte čistú, prázdnu 2-litrovú (0.5 galónovú fľašu od sódy. Toto bude „oceán“, v ktorom sa potápa váš potápač. Nezáleží na tom, čo je na vonkajšej strane, pokiaľ je vnútro čisté.


Naplňte fľašu úplne po vrch, aby bola takmer preplnená. Chcete mať čo najviac vody, do ktorej sa môžete dostať.


Použite na potápanie očné kvapátko alebo si vytvorte vlastné pomocou predmetov z domácnosti. Kvapka na oči je prirodzený karteziánsky potápač. Všetko, čo musíte urobiť, je približne ju naplniť

14{\displaystyle {\frac {1}{4}}}

cesty s vodou. V prípade núdze však máte aj iné možnosti potápačiek, ktoré nemusíte plniť vodou:

  • Nájsť uzáver pera, takú, ktorá nemá žiadne diery. Umiestnite kúsok modelovacej hliny veľkosti hrášku okolo spodnej časti, tyčinka vychádza z uzáveru. Otvor v spodnej časti uzáveru nechajte bez zábran.[1]
  • Rozrežte ohnutú slamku na polovicu 2-3 palce pod ohybom. Rozvaľkajte trochu hliny medzi rukami, aby ste vytvorili hada širokého asi ako slamka. Veci na hlinu na jednom konci slamky, aby sa zastavila, potom zvyšok omotajte okolo druhej strany slamky tak, aby zostala v tvare písmena U, s ohybom na vrchu.
  • Balíčky kečupu alebo sójovej omáčky fungujú rovnako dobre, ako neotvorené mini cukríky, napríklad Milk Ways. Ak chcete skontrolovať, či potraviny budú fungovať, najprv ich umiestnite do misky s vodou. Mali by sotva plávať.[2]


Umiestnite potápača do fľaše a pevne uzavrite vrchnák. Nezabudnite, že chcete, aby hladina vody bola blízko samotnej špičky, aby vo fľaši nebolo veľa vzduchu.


Jemne stlačte fľašu, aby potápač kvapol. Ak stlačíte boky fľaše, potápač by mal klesnúť na dno. Pokúste sa nájsť tlak potrebný na to, aby zostal na jednom mieste. Môžete sa tiež pokúsiť oklamať svojich priateľov tým, že budete stláčať čo najjemnejšie, aby to vyzeralo, že to robíte kúzlom.


Odstraňovanie problémov s potápačom, ak nefunguje. Vložte potápačku do normálnej misky s vodou. Mala by sa len sotva vznášať, pričom vzduchová bublina (vrch kvapkadla, ohyb slamky atď.) tesne nad hladinu vody. Uistite sa, že dno je uzavreté pre domácich potápačov, a pridajte do kvapkadla trochu viac alebo menej vody, aby ste dosiahli správnu rovnováhu.

Metóda 2 z 3:Pochopenie potápača


Premýšľajte o hustote, aby ste vysvetlili, prečo sa „magický“ potápač najprv vznáša. Karteziánsky potápač vymyslel René Descartes na vysvetlenie vlastností plynov. Dáva to však zmysel, len keď si uvedomíte, ako funguje hustota. Stručne povedané, predmety plávajú vo vode len vtedy, ak sú majú menšiu hustotu ako voda. Vzduch je oveľa menej hustý, takže váš vzdušný potápač začína na vrchu.[3]

  • Hustota je v podstate to, ako je niečo ťažké na štvorcový palec. Napríklad škatuľa naplnená perím je oveľa ľahšia ako tá istá škatuľa naplnená kovom. Keďže majú rovnaké rozmery, ale rôznu hmotnosť, povedali by ste, že kovová škatuľa je oveľa „hustejšia.“[4]


Zvýšenie hustoty pri stlačení fľaše. Keď stlačíte fľašu, žiadna voda neunikne. Ale plocha, v ktorej sa nachádza, sa zmenšuje, takže sa tlačí proti vzduchovým bublinám v okolí, čím ich stláča do menších balíčkov vzduchu. Ale je to ako stláčanie spacieho vaku – zmenší sa, ale stále váži rovnako. Vzduch sa tak stáva hustejším.[5]


Sledujte, ako hustejší vzduch vo vnútri potápača spôsobuje jeho potopenie. Stlačte fľašu dostatočne a nakoniec sa veľkosť vzduchu vo vnútri vášho potápača zmenší natoľko, že je hustejší ako voda, ktorá ho obklopuje. To spôsobí, že sa potápač potopí, pretože má príliš veľkú hustotu na to, aby sa udržal na hladine.


Premýšľajte o praktickom využití potápača. Zrejmá paralela je s potápačmi, ktorí nosia ťažké kovové pásy, ktoré im pomáhajú potápať sa. Potápači však majú aj „kompenzátory vztlaku“, malé vaky, ktoré môžu naplniť kyslíkom s nízkou hustotou z nádrže, aby im pomohli opäť sa vynoriť. Ponorky majú balastné nádrže, ktoré sú naplnené vodou, aby sa ľahšie potápali. Keď sa potrebuje vynoriť, do ponorky sa napumpuje vzduch, ktorý vytlačí vodu a vráti ju späť na hladinu.

Metóda 3 z 3:Posunúť experiment ďalej


Použite slanú vodu a predpovedajte, či dôjde k zmene. Potrebujete viac vody v kvapkadle na oči? Je potrebné vyvinúť väčší tlak, aby potápač klesol? Predpovedať, čo sa stane vopred. Potom vyrobte dve fľaše a porovnajte ich.

  • Nápoveda: Slaná voda je hustejšia ako sladká voda.


Nenaplňte fľašu až po okraj a znova ju otestujte. Nechajte vo vrchnáku fľaše trochu vzduchu a potom si dajte ešte jednu dávku. Koľko môžete vybrať a potápač bude stále fungovať? Akékoľvek? Polovica? Žiadne? Najskôr urobte predpoveď pomocou svojich vedomostí o potápačoch.

  • Tip: Keď stláčate fľašu, stláčate všetko, nielen vzduch v potápačovi.[6]


Vyskúšajte inú veľkosť fľaše. Použite malú litrovú osobnú limonádu, potom to skúste s galónovým džbánom. Musíte sa stlačiť viac, aby potápač fungoval?

  • Nápoveda: Je ľahšie alebo ťažšie stlačiť veľkú kovovú pružinu v porovnaní s malou?

  • Skúste zmeniť teplotu vody. Čo sa stane, ak použijete studenú vodu? Čo s horúcim? Uistite sa, že nie je taký horúci, aby sa plast roztopil, ale vloženie do chladničky na hodinu alebo mikrovlnná rúra na približne minútu by mali urobiť svoj účel.

    • Nápoveda: Teplejšia voda má nižšiu hustotu ako chladnejšia voda.[7]
  • Odkazy