Hvis påskeharen kommer til dit hus denne weekend, kan du muligvis finde dig selv med en overflod af marshmallows og peeps. Hvad skal man gøre med dem alle? Bortset fra blot at spise dem, lave mad med dem eller slippe løs din kunstneriske side ved at lave dioramas, kan du overveje at bruge dem .... til videnskab!
Relateret indhold
- Den videnskabelige søgen efter det perfekte S'more
- Marshmallow-toppet varm chokolade holder dig varm denne lange solstice-aften
Det viser sig, at marshmallows er udstyr til must-have til videnskabelig eksperimenter derhjemme. Sikker på, du kan bruge dem til at teste dine børns selvkontrol gennem området for psykologiens berygtede marshmallow-test og dets stadig mere komplekse iterationer. Men hvis du hellere ikke vil torturere dine børn ved at forlade forbløffende for at nå en skumfidus, som de er beordret til ikke at have, skal du overveje at prøve disse lette videnskabsprojekter:
Marshmallows i et vakuum
Forholdet mellem mængden af en gas og dens tryk kan demonstreres derhjemme med en enkel opsætning. (Foto af Mohi Kumar) Nej, ikke den slags vakuum på trods af de spændende muligheder, der fremkaldes af denne sætning. Du har brug for:
- En glaskrukke med låg
- En mekanisme til at pumpe noget af luften ud af krukken
- marshmallows
Fysikhypertekstbogen anbefaler at bruge en køkkenvakuumpumpe til dette eksperiment. At skære et lille hul i beholderens låg og presse en vinpreserver's vakuumpumpe ind i det fungerer også.
Anbring et par skumfiduser i krukken, forsegl den, og pump derefter luften ud:
Hvad sker der? Marshmallows er dybest set et skum spundet ud af sukker, vand, luft og gelatine. Sukkeret gør dem søde, vandet og sukkerkombinationen gør dem klæbrige, og gelatinen gør dem elastiske. Men luften - som faktisk udgør det meste af konfektets volumen - gør marshmallows til den smageste måde at indkapsle en gas i et fast stof. Når du pumper luft ud af krukken, udvides luften inde i skumfidus, og skumfidus pustes op. Slip forseglingen, og marshmallows vender tilbage til deres normale størrelse.
Tillykke! Du har netop demonstreret Boyle's Law, der siger, at når temperaturen ikke ændrer sig, at forholdet mellem tryk (som reduceres ved at pumpe luft ud af krukken) og volumen af en hvilken som helst fast mængde gas (marshmallow) er omvendt proportional. Med andre ord, at mindske den ene kræver en stigning af den anden.
Hvis du ikke kan spise dem, nuke dem!
Hvis du nogensinde har stegt en skumfidus over et lejrbål, ved du, hvor denne næste demonstration går. Du har brug for:
- En mikrobølgeovn
- En plade med mikrobølgeovn
- En marshmallow i standardstørrelse (undgå minis eller jumboer; førstnævnte vil stege, og sidstnævnte kan gøre et enormt rod!)
Placer marshmallow på en af dens flade sider i midten af en plade. Derefter mikrobølgeovnen marshmallow i, for eksempel, 45 sekunder i højden.
Den lever! Denne gang, i stedet for at ændre trykket omkring skumfidus, ændrer du temperaturen. Når mikrobølgeovnen bager skumfidus, opvarmes vandet i skumfidus og varmer luften. Når luften bliver varm, udvides den og tvinger marshmallowen til at skubbe op. Konfektets vand blødgør også sukkeret og får det til at sive ud, som det ses i videoen ovenfor (oprettet af YouTube-bruger bbbpwns).
Forholdet mellem temperatur og volumen er repræsentativ for Charles 'lov, som hævder, at en hvilken som helst indstillet mængde gas udvides, når den opvarmes - forøgelse af temperaturen på en gas kræver en stigning i gasvolumenet.
At prøve dette med Peeps giver et lidt alarmerende resultat, fremvist af YouTube-brugerens UBrocks:
Hvis du blinkede tilbage til Stay Puft Marshmallow Man, holder det desværre ikke - monster-marshmallow, du trak fra din mikrobølgeovn - det afkøles og tømmes ud i en globe af oase. Men inden den afkøles fuldstændigt, er oozen ret formbar og kan formes til former. Men forsigtig! Marshmallow-resterne er som naplam - de vil holde sig til dig og brænde. Når det er kølet lidt ned, børstes lidt olie på håndfladerne, inden du støber noget, ellers forbliver din skulptur limet på dine hænder.
En slem måde at beregne lysets hastighed på
Til denne demonstration har du brug for lidt baggrundsviden, når du starter. Bølgens hastighed kan beregnes ved at multiplicere bølgelængden (afstanden fra crest til crest) med frekvensen (antallet af crest-to-crest-cyklusser, der gentages i en strækning af tiden). Lys er en bølge, og dens hastighed kan beregnes på samme måde uden fancy udstyr. Du har brug for:
Et barn måler afstanden mellem smeltede plaster efter at et lag marshmallows blev mikrobølget. Foto af Mohi Kumar
Et barn måler afstanden mellem smeltede plaster efter at et lag marshmallows blev mikrobølget. (Foto af Mohi Kumar) - En mikrobølgeovn med drejeskiven fjernet
- En glas gryderet eller en bageplade
- Mini marshmallows
- En hersker
- En lommeregner
Tag bagepladen, og pakk et lag marshmallows langs bunden, indrettet som små puffede soldater. Sørg for, at drejeskiven er fjernet fra mikrobølgeovnen - dette gør det muligt for mikrobølger at bevæge sig gennem glasset og marshmallows i et stående bølgemønster. Kog et par minutter på lavt, mens du ser nøje på marshmallows. Når pladespilleren er fjernet, opvarmes mikrobølgeovnen ikke jævnt - du vil bemærke, at smeltede plaster dannes i dit marshmallow-felt.
Så snart du ser et par sådanne pletter, skal du fjerne skålen og måle afstanden mellem to, der danner en linje parallelt med mikrobølgerens dør - disse markerer placeringerne for de højeste amplituder inden for den stående bølge. Multipliser dette med to for at få den fulde bølgelængde af mikrobølgerne, der passerede gennem dine marshmallows (hvis du ser på geometrien for en stående bølge, gav din første måling kun halvdelen af bølgelængden). Konverter dette til meter.
At multiplicere dette resultat med frekvensen af mikrobølgeovnen, som findes i mikrobølgehåndbogen eller i en etiket inde i enheden, giver ~ 299.000.000 meter per sekund - nogenlunde lyshastighed! Få en video af dette her.
Tag bagepladen, og pakk et lag marshmallows langs bunden, indrettet som små puffede soldater. Sørg for, at drejeskiven er fjernet fra mikrobølgeovnen - dette gør det muligt for mikrobølger at bevæge sig gennem glasset og marshmallows i et stående bølgemønster. Kog et par minutter på lavt, mens du ser nøje på marshmallows. Når pladespilleren er fjernet, opvarmes mikrobølgeovnen ikke jævnt - du vil bemærke, at smeltede plaster dannes i dit marshmallow-felt.
Så snart du ser et par sådanne pletter, skal du fjerne skålen og måle afstanden mellem to, der danner en linje parallelt med mikrobølgerens dør - disse markerer placeringerne for de højeste amplituder inden for den stående bølge. Multipliser dette med to for at få den fulde bølgelængde af mikrobølgerne, der passerede gennem dine marshmallows (hvis du ser på geometrien for en stående bølge, gav din første måling kun halvdelen af bølgelængden). Konverter dette til meter.
At multiplicere dette resultat med frekvensen af mikrobølgeovnen, som findes i mikrobølgehåndbogen eller i en etiket inde i enheden, giver ~ 299.000.000 meter per sekund - nogenlunde lyshastighed! Få en video af dette her.
