بهارات غطاسة


بهارات غطاسة

لإعادة صياغة ما قاله الفيلسوف الفرنسي رينيه ديكارت: «أنا أغرق، إذًا أنا موجود».

 

تؤثر التغيرات في ضغط السائل في طفو الغطاس الديكارتي المصنوع من عبوة بهارات. يطفو الغطاس أو يغرق أو يحوم استجابة لتغيرات الضغط.

عرض فيديو

الأدوات والخامات

 
  • كوب.
  • ماء.
  • عدة عبوات بهارات مضغوطة مثل صلصة الصويا أو الكاتشب أو الخردل.
  • زجاجة بلاستيكية شفافة بغطاء لولبي الغلق.

التجميع

  1. املأ كوبًا بالماء وأسقط العبوات واحدة تلو الأخرى لترى كيف ستعمل (انظر الصورة). أفضل العبوات التي يمكن استخدامها في هذا النشاط هي تلك التي بالكاد تطفو.
  1. بعد أن تعثر على العبوة المناسبة، املأ زجاجة بلاستيكية فارغة وشفافة إلى الأعلى بالماء. ضع عبوة البهارات غير المفتوحة في الزجاجة البلاستيكية. أغلِق الغطاء وتكون قد انتهيت!

 

ماذا تفعل وماذا تلاحظ؟

اضغط على الزجاجة البلاستيكية حتى يغرق الغطاس، ثم حررها ليرتفع.


 

ما الذي يحدث؟

المفتاح للقيام بهذا العمل هو اختيار غطاس بهارات بالكاد يطفو. يعمل هذا لأنه في حين أن عديدًا من الصلصات أكثر كثافة من الماء، فإن فقاعة الهواء داخل العبوة هي التي تحدد ما إذا كانت ستغرق أو تسبح.

يؤدي الضغط على الزجاجة إلى زيادة الضغط على عبوة البهارات، مما يؤدي إلى ضغط فقاعة الهواء بالداخل. وعندما يضغط الضغط العالي على الهواء الموجود في العبوة، فإنها تزيح كمية أقل من الماء، ما يقلل من قابليتها للطفو ويتسبب في غرقها. عندما تحرر جوانب الزجاجة، ينخفض الضغط ويتمدد الهواء داخل العبوة مرة أخرى؛ فيزداد طفوها ويرتفع الغطاس.

كان الفيلسوف اليوناني أرشميدس أول شخص لاحظ أن القوة الصاعدة التي يمارسها الماء على جسم ما، سواء كان طافيًا أو مغمورًا، تساوي وزن حجم الماء الذي يزيحه الجسم. أي أن قوة الطفو تساوي وزن الماء المزاح.


 

المضي قدمًا

غيِّر شكل زجاجة الغطس ويمكنك الحصول على تأثير إضافي. فإذا كنت تستخدم زجاجة بلاستيكية رفيعة ومسطحة (مثل الشامبو أو غسول الفم)، فإن الضغط على الجوانب ذات الأشكال المختلفة يغير ما يحدث داخل الزجاجة.

اختر غطاسًا بالكاد يطفو، وضعه في زجاجة مملوءة تمامًا بالماء، ثم ضع الغطاء. اضغط على الجوانب العريضة من الزجاجة لتجعل الحجم داخل الزجاجة أصغر –يرتفع الضغط داخل الزجاجة، فيضغط فقاعة الهواء في الغطاس ليغرق ويبقى في القاع (كما هو الحال في النشاط السابق). اضغط على الجوانب الضيقة من الزجاجة وستجعل الحجم الداخلي أكبر: ينخفض الضغط داخل الزجاجة، مما يسمح للفقاعة الهوائية في الغطاس بالتمدد فيرتفع.

باستخدام زجاجة مستديرة، لن تتمكن من جعل الغواص يرتفع مرة أخرى بمجرد أن يكون في القاع.


 

  Exploratorium, 2022

by the Exploratorium 2022 ©