Jak pokazać dziecku ciśnienie hydrostatyczne?

Długo się wahałam czy kontynuować mój pomysł na cykl z doświadczeniami dla dzieci. Jakoś pod poprzednim postem na ten temat nie było dużo komentarzy :) Ja wiem, że ciężko napisać jak w przypadku biżutek fajne, ładne itd i dziękuję wszystkim, którzy wówczas się odezwali :) Ten fakt plus to, że w obecnych czasach dzieciaki podchodzą do fizyki jako do zła koniecznego a także najważniejsze dla mnie - czyli chęć poszerzania wiedzy u moich chłopaków zmobilizowały mnie do przygotowania dla Was kolejnego doświadczenia, jakie można wykonać z dzieckiem w domku.

Grupa wiekowa docelowa każda :)

Jak zapytałam moich czy robimy to usłyszałam głośne tak a w trakcie przygotowywania mój prawie 6-latek sam opowiedział co się będzie działo (bo widział na jednym z moich pokazów dla dzieci ). Więc jeśli się jeszcze ktoś waha czy warto? Już zna odpowiedź!!!

Doświadczenie jest bardzo proste w przygotowaniu a dzięki niemu pokażemy dzieciaczkom, że istnieje ciśnienie hydrostatyczne i od czego zależy.

Do wykonania potrzebujemy: butelkę dużą po napoju, kawałek gwoździa (wkręta), kombinerki (wszystko jedno jakie) a na koniec wodę i naczynko.

Pierwsze zadanie to rozgrzanie metalowego gwoździa nad ogniem - i tu przydatne nam będą kombinerki (to akurat temat na oddzielnego posta o przewodzeniu ciepła - zapewne się pojawi :D ). Dobrze, żeby ten punkt wykonali rodzice :) WAŻNE - nie trzymamy nagrzewanego wkręta gołą reką bo się oparzymy!!!

I takim rozgrzanym (w moim przypadku) wkrętem robimy trzy otwory w butelce. Rozgrzany metal fajnie wytapia te dziurki, więc jest to łatwe do zrobienia.

Otwory robimy w jednej linii na różnych wysokościach.

Jak już mamy gotową butelkę to wstawiamy ją do większego naczynia i zaczynamy wlewać wodę. Obserwujemy co się będzie działo...

Jak widać na zdjęciach woda wylewa się z butelki strumieniami o różnych zasięgach. Z dziurki położonej najniżej leci najdalej. 

Dlaczego?

Wyjaśnienie dla młodszych dzieci:

Nad najniższą dziurką jest najwięcej wody czyli wywiera ona największy nacisk (bo jest jej dużo)  właśnie na tę dziurkę na dole. To jest właśnie ciśnienie w cieczy. Możemy tu także zasugerować dzieciom, że jak nurek schodzi pod wodę to kiedy zbliża się do dna i ma coraz więcej wody nad sobą to także odczuwa coraz większy nacisk. Wówczas ciśnienia przy powierzchni i na dnie muszą być różne.

Wyjaśnienie dla starszych dzieci:

Ze szkoły wiemy, że ciśnienie hydrostatyczne liczymy ze wzorów:

po - ciśnienie atmosferyczne zewnętrzne (przydatne w wyjaśnianiu tego nurka pod wodą - w tym przypadku nie ważne)

ρ - gęstość cieczy

g- przyspieszenie ziemskie

h - wysokość słupa cieczy

Skoro ciśnienie zależy od wysokości słupa cieczy to im wyższy poziom wody to ciśnienie musi być większe i z większą siła naciska na dziurkę położoną najniżej. Skoro ciśnienie w najniższym punkcie jest największe to woda wylatuje najsilniejszym strumieniem.

Może nie jest to typowe wykorzystanie recyklingowe butelki :) Ale chciałabym swój pomysł zgłosić na wyzwanie Pomorskie craftuje pt. "Recykling" - dzięki takiej zabawie mamy możliwość fajnie spędzić czas z naszym dzieckiem/naszymi dziećmi, uczyć i rozwijać ich wiedzę a jednocześnie użyć coś co chcieliśmy wyrzucić. Kilka pieczeni :) Zachęcam do takiego kreatywnego czasu z naszymi brzdącami.

Pozdrawiam i dziękuję za wszystkie komentarze.