ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑ ΔΕΞΙΟΤΗΤΩΝ ΘΕΜΑΤΙΚΟΣ ΑΞΟΝΑΣ: Δημιουργώ και καινοτομώ STE(AM) και Εκπαιδευτική Ρομποτική μέσα από το κύκλο του Νερού και την Υδροδυναμική
Στα πλαίσια των Εργαστήριων δεξιοτήτων που σκοπός είναι η ενίσχυση της καλλιέργειας ήπιων δεξιοτήτων, δεξιοτήτων ζωής και δεξιοτήτων τεχνολογίας και επιστήμης στις μαθήτριες και στους μαθητές.
Παρακολουθήσαμε το Εκπαιδευτικό Πρόγραμμα « ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΤΑ ΜΥΣΤΙΚΑ» της ομάδας “Ταξιδιώτες-Science Voyagers”
Μάθαμε για αρχή το κύκλο του νερού(γνωστός και ως υδρολογικός κύκλος) είναι η συνεχής ανακύκλωση του νερού της Γης.
Στη συνέχεια αναρωτηθήκαμε «Θα πέσει το νερό ή δε θα πέσει από το ποτήρι;»
Ατμοσφαιρική πίεση
Έτσι αναποδογυρίσαμε το γεμάτο ποτήρι με νερό, τοποθετώντας το χαρτόνι επάνω, το νερό δε χύνεται εξαιτίας του αέρα (ατμοσφαιρική πίεση) που πιέζει το χαρτί και κατά συνέπεια το νερό μέσα στο ποτήρι.
Επιφανειακή τάση και ατμοσφαιρική πίεση
Στις ίδιες αρχές βασίζεται και το πείραμα με το μπουκάλι και το τούλι στο στόμιο.
Τοποθετήσαμε ένα τούλι επάνω στο στόμιο ενός μπουκαλιού και ρίξαμε νερό. Όταν το αναποδογυρίσαμε δε χύθηκε σταγόνα. Αυτό συμβαίνει αρχικά γιατί το νερό δημιουργεί μια επιδερμίδα (επιφανειακή τάση) στην επιφάνεια του τουλιού που έρχεται σε επαφή με το νερό και σε συνδυασμό με την ατμοσφαιρική πίεση το νερό δε χύνεται.
Μας δημιουργήθηκαν και άλλες απορίες όπως “Θα ισορροπήσει τελικά το κουτάκι του αναψυκτικού;;”
Η επιφάνεια των υγρών είναι πάντα παράλληλη στην επιφάνεια στηρίξης τους.
Βάλαμε σε ένα κουτάκι του αναψυκτικού, τη σωστή ποσότητα νερού και παρατηρήσαμε ότι ισορροπεί χάρη στην ποσότητα του νερού και στο γεγονός ότι η επιφάνεια του νερού είναι παράλληλη στο τραπέζι που ακουμπάμε το κουτάκι.
“Ποιο υγρό θα νικήσει το νερό ή το λάδι;;”
Πυκνότητα
Στο πείραμα αυτό τοποθετήσαμε σε ένα μπουκάλι νερό και λάδι και παρατηρήσαμε ότι το νερό κατέρχεται και το λάδι ανέρχεται. Αυτό συμβαίνει γιατί τα δυο αυτά υγρά έχουν διαφορετική πυκνότητα. Το λάδι είναι πιο παχύρευστο και ελαφρύτερο.
Στη συνέχεια κουνήσαμε το μπουκάλι και παρατηρήσαμε να σχηματίζονται ελαφρώς κάποια κύματα ήταν εντυπωσιακό.
Μάθαμε για δυο Αρχαίες Ελληνικές κατασκευές
- Η Δίκαιη κούπα του Πυθαγόρα.
Αφού πρώτα τον μάθαμε: ήταν μαθηματικός και φιλόσοφος Πυθαγόρας ο Σάμιος κατασκεύασε μια κούπα που βασίζεται στην αρχή των συγκοινωνούντων δοχείων. Όσο η κούπα έχει νερό κατά από την χαραγή- που βρίσκεται κάτω από το σπάσιμο στο καλαμάκι της δικής μας κατασκευής- το νερό χύνεται. Αν πάλι το υπερβούμε τότε το νερό εισέρχεται και στη μεριά εκείνη του καλαμιού που η άκρη του οδηγεί σε μια τρύπα στο ποτήρι το νερό χύνεται όλο.
Ο Πυθαγόρας με αυτή την κατασκευή ήθελε να τονίσει ότι «παν μετρό άριστον». Στη κούπα πρέπει να βάζουμε νερό με μέτρο γιατί αλλιώς η φύση εκδικείται. Όπως λέει και η παροιμία «όποιος πάει για τα πολλά χάνει και τα λίγα»
- Η Κρήνη- το σιντριβάνι του Ήρωνα
Όταν τα μπουκάλια αντιστρέφονται το νερό του πάνω μπουκαλιού κινείται προς τα κάτω μπουκάλι, με αποτέλεσμα να μειώνεται ο όγκος του αέρα που είναι εγκλωβισμένος σε αυτό και να παρατηρείται αυξημένη πίεση. Σε αντίθεση ο αέρας που βρίσκεται στο πάνω μπουκάλι λόγω του ότι το νερό κατέρχεται έχει περισσότερο χώρο να κινηθεί από ότι πριν και η πίεση του ελαττώνεται. Εξαιτίας της διαφοράς αυτής της πίεσης το νερό μέσα στο καλαμάκι σπρώχνεται προς τα επάνω από τον κάτω αέρα και εκσφενδονίζεται σα σιντριβάνι.
Μουσική και Νερό
Παρατηρήσαμε ότι όσο προσθέτουμε νερό στα ποτήρια το ύψος του ήχου που παράγεται αυξάνεται (ο ήχος γίνεται πιο οξύς). Όσο πιο πολύ νερό τόσο πιο λίγος αέρας βρίσκεται στο ποτήρι άρα παράγεται οξύτερος ήχος.
Για το τέλος αφου παίξαμε και με τις φούσκες
Σιγουρά δε κάναμε μια τρύπα στο νερό, και αφού μάθαμε τόσο όμορφα πράγματα!
