Noc Naukowców Politechniki Śląskiej 2013
19.10.2013 odbyła się Noc Naukowców Politechniki Śląskiej. Uczniowie klas 4b, 5c oraz 6c wraz z nauczycielami Zofią Majerską, Beatą Tyszką – Skorek oraz Łukaszem Libudą wzięli udział w następujących wydarzeniach Nocy Naukowców:
Poniżej szczegółowy opis doświadczeń z fizyki:
Uczniom bardzo podobały się doświadczenia z ciekłym azotem zaprezentowane przez pracowników Wydziału Fizyki Politechniki Śląskiej.
Pokazy z użyciem tej cieczy są bardzo efektowne, ponieważ azot wylany na dowolną powierzchnię zaczyna wrzeć, gdyż pomiędzy nimi jest różnica około 200 stopni Celsjusza. Wrzenie jest tak intensywne, że między kroplą azotu i podłożem powstaje poduszka powietrzna, a krople rozbiegają się na wszystkie strony prawie bez tarcia.
Kwiat zanurzony w ciekłym azocie po wyjęciu zmienia całkowicie swoje właściwości fizyczne. Początkowo elastyczna roślina zamienia się w strukturę podobną do szkła. Banan przekrojony na pół oraz zanurzony w ciekłym azocie zamienia się w młotek. Dętka rowerowa przestaje być rozciągliwa oraz można ją rozbić na małe kawałeczki. Natomiast balonik napełniony powietrzem zanurzony w ciekłym azocie zaczyna się kurczyć.
Bardzo widowiskowe jest również doświadczenie nazywane „kupą dinozaura”. Do miski wlewamy wrzącą wodę. Dodajemy kilka kropel płynu do mycia naczyń. Następnie obficie polewamy wodę ciekłym azotem. Między azotem a wodą jest duża różnica temperatur, w związku z tym azot gotuje się i tworzy bąble. Powstaje przy tym ogromna ilość piany, która rośnie w misce i wypływa z niej jak lawa – przypomina to wulkan z piany.
Wszystkim spodobało się doświadczenie, które polegało na zamknięciu ciekłego azotu w plastikowej butelce. Gwałtowne parowanie azotu powodowało wielokrotne zwiększenie ciśnienia i rozerwanie pojemnika. Eksplozja była bardzo efektowna. Nie należy tego doświadczenia wykonywać samodzielnie w domu.
Ciekawość wzbudził eksperyment ze świetlówką, która zbliżona do kuli plazmowej zaczynała się jarzyć. Zasilał ją prąd płynący z kuli plazmowej przechodzący przez nasze ciało.
Kula plazmowa to szklana bańka wypełniona rozrzedzonym gazem – mieszanką helu i argonu. W środku kuli znajduje się elektroda zasilana wysokim napięciem. Napięcie to wytwarza silne pole elektryczne, które sprawia, że gaz zmienia się w plazmę. Jony i elektrony przyspieszone w silnym polu elektrycznym zderzają się z atomami gazów, pobudzając je do świecenia. Obserwujemy „nitki” wyładowań od środka kuli do jej powierzchni. Kolor światła zależy od składu gazu wypełniającego kulę. Jego ciśnienie jest dobrane w taki sposób, aby świeciła tylko niewielka część atomów. Wyładowania ściągane są przez dłoń. Prąd przepływa przez nasze ciało łatwiej niż przez powietrze. Malutkie błyskawice szukają zaś najłatwiejszej drogi, żeby się rozładować.
Wyładowania w kuli plazmowej można porównać do piorunów. W chmurze burzowej zgromadzony jest ładunek elektryczny wytwarzający silne pole elektryczne. Jeśli w jego zasięgu znajdzie się naładowana elektrycznie cząsteczka, to zostaje ona przyspieszona, nabierając przy tym energii. Zderzając się po drodze z innymi cząsteczkami, oddaje im część swojej energii, powodując ich jonizację. Proces ten zaczyna więc postępować lawinowo i w efekcie następuje wyładowanie elektryczne, które obserwujemy jako błyskawicę. Uczniowie obejrzeli takie wyładowania elektryczne w Laboratorium Wysokich Napięć. Zobaczcie naprawdę fascynujące zjawisko na stronie:
http://www.youtube.com/watch?v=eC1zz14TUKA
w opracowaniu wykorzystano materiały organizatorów: http://nocnaukowcow.polsl.pl
