Jak to działa
gęstość to pomiar ilości „rzeczy” zapakowanych w mierzoną przestrzeń. W ten sposób otrzymujemy równanie gęstości: gęstość = masa (rzeczy) ÷ objętość (przestrzeń mierzona). Prawie każda substancja i materiał, jakie można sobie wyobrazić, ma inną gęstość. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku sześciu roztworów wykonanych przy użyciu cukru i wody.
zwiększając ilość cukru w roztworze, ale utrzymując ilość wody na stałym poziomie, tworzy się roztwory o zwiększonej gęstości. Im więcej cukru zmieszanego z odmierzoną ilością wody, tym większa gęstość mieszanki. Jak ujawnia Tęcza cukru, roztwór o niskiej gęstości układa się na mieszaninie o wysokiej gęstości.
gęstość wyjaśnia, dlaczego roztwory układają się jedna na drugiej wewnątrz słomy, ale co utrzymuje roztwory w słomie? Można oczekiwać, że po prostu wyleją się ze słomy podczas podnoszenia słomy z roztworu. Jednak dzięki koherencji (podobne przyciągające się cząsteczki) i adhezji (różne przyciągające się cząsteczki) występuje napięcie powierzchniowe uszczelniające wodę na dnie słomy. Napięcie powierzchniowe jest wystarczająco silne, aby pomóc utrzymać roztwory w słomie … tak długo, jak ciśnienie powietrza wewnątrz słomy jest niższe niż ciśnienie powietrza na zewnątrz słomy. Grawitacja ciągnie roztwory w dół, co tworzy niewielką próżnię w pustej części słomy. To obniża ciśnienie powietrza wewnątrz słomy, dlatego potrzebujesz kciuka, aby zakryć słomę. Zapobiega to wyrównywaniu ciśnienia powietrza wewnątrz słomy. Zdejmij kciuk, ciśnienie powietrza wyrównuje się, a grawitacja po prostu przesuwa kolorowe roztwory.
weź to dalej
użyj baster indyka jako zamiennika słomy, aby powoli warstwować kolorowe roztwory cukru w większej szklance, aby stworzyć jeszcze większą tęczę. Trzymaj końcówkę baster z boku pojemnika blisko powierzchni płynu już w szkle. Delikatnie ściśnij baster, aby woda spływała powoli po stronie pojemnika, a następnie na poprzednią warstwę. Jeśli spróbujesz go przyspieszyć, warstwy po prostu wymieszają się ze sobą. Przepłukać baster między każdą warstwą. W razie potrzeby przesuń baster w górę po stronie szkła, aby nie dotykał powierzchni roztworu. Warstwy wszystkie roztwory cukru w ten sam sposób. To może być trudne do zrobienia, ale jest to warte wysiłku, gdy skończysz. Zróbcie zdjęcia!
ciekawostka
dramatyczna zmiana gęstości słonej wody można doświadczyć w prawdziwym życiu. Podczas gdy ludzie (w pewnym sensie) pływają w oceanie, tak naprawdę pływają w zbiornikach wodnych, takich jak wielkie Słone Jezioro Utah i Morze Martwe w Izraelu i na Zachodnim Brzegu. Są tak słone, że prawie niemożliwe jest zatopienie w nich! Tylko pamiętaj, aby spłukać się naprawdę dobrze, kiedy wyjdziesz.