Als de paashaas dit weekend naar je huis komt, merk je misschien dat je een overvloed aan marshmallows en peeps hebt. Wat te doen met hen allemaal? Afgezien van ze gewoon opeten, ermee koken of je artistieke kant ontketenen door diorama's te maken, overweeg ze te gebruiken ... voor de wetenschap!
gerelateerde inhoud
- De wetenschappelijke zoektocht naar de perfecte S'more
- Warme chocolademelk op marshmallow houdt je warm tijdens deze lange zonnewendeavond
Marshmallows blijken onmisbare apparatuur te zijn voor wetenschappelijke experimenten thuis. Natuurlijk kun je ze gebruiken om de zelfcontrole van je kinderen te testen via het veld van de beruchte marshmallow-test van de psychologie en de steeds complexere iteraties. Maar als je je kinderen liever niet martelt door verleidelijk een marshmallow te bereiken die ze niet mogen hebben, overweeg dan deze eenvoudige wetenschappelijke projecten te proberen:
Marshmallows in een vacuüm
De relatie tussen het volume van een gas en zijn druk kan thuis worden aangetoond met een eenvoudige opstelling. (Foto door Mohi Kumar) Nee, niet dat soort vacuüm, ondanks de intrigerende mogelijkheden die deze uitdrukking oproept. Je hebt nodig:
- Een glazen pot met een deksel
- Een mechanisme om wat lucht uit de pot te pompen
- Marshmallows
Het Physics Hypertextbook beveelt aan om voor dit experiment een keukenvacuümpomp te gebruiken. Een klein gaatje in het deksel van de pot snijden en de vacuümpomp van een wijnpreserver erin persen, werkt ook.
Doe een paar marshmallows in de pot, sluit deze af en pomp de lucht eruit:
Wat gebeurd er? Marshmallows zijn in feite een schuim gesponnen uit suiker, water, lucht en gelatine. De suiker maakt ze zoet, de combinatie van water en suiker maakt ze plakkerig en de gelatine maakt ze rekbaar. Maar de lucht - die eigenlijk het grootste deel van het volume van de confectie uitmaakt - maakt marshmallows de lekkerste manier om een gas in een vaste stof in te kapselen. Terwijl je lucht uit de pot pompt, zet de lucht in de marshmallow uit en de marshmallow blaast op. Laat het zegel los en de marshmallows keren terug naar hun normale grootte.
Gefeliciteerd! Je hebt zojuist de Wet van Boyle aangetoond, waarin staat dat wanneer de temperatuur niet verandert, de relatie tussen druk (die wordt verlaagd door lucht uit de pot te pompen) en het volume van elke ingestelde hoeveelheid gas (de marshmallow) omgekeerd is proportioneel. Met andere woorden, het verlagen van de ene vereist een toename van de andere.
Als je ze niet kunt opeten, vernietig ze dan!
Als je ooit een marshmallow boven een kampvuur hebt geroosterd, weet je waar deze volgende demonstratie naartoe gaat. Je hebt nodig:
- Een magnetron
- Een magnetron plaat
- Een marshmallow van standaardformaat (vermijd minis of jumbos; de eerste zal bakken en de laatste kan een enorme puinhoop maken!)
Plaats de marshmallow op een van de platte zijden in het midden van een bord. Magnetron vervolgens de marshmallow gedurende bijvoorbeeld 45 seconden op hoog.
Het leeft! Deze keer, in plaats van de druk rondom de marshmallow te veranderen, verander je de temperatuur. Terwijl de magnetron de marshmallow bakt, warmt het water in de marshmallow op en verwarmt de lucht. Wanneer lucht heet wordt, zet deze uit, waardoor de marshmallow wordt opgeblazen. Het water van de confectie verzacht ook de suikers, waardoor het lekt, zoals te zien in de video hierboven (gemaakt door YouTube-gebruiker bbbpwns).
De relatie tussen temperatuur en volume is representatief voor de wet van Charles, die stelt dat elke ingestelde hoeveelheid gas zal uitzetten bij verhitting - het verhogen van de temperatuur van een gas vereist een toename van het gasvolume.
Dit proberen met Peeps zorgt voor een enigszins alarmerende uitkomst, gepresenteerd door YouTube-gebruiker UBrocks:
Als je terug flitste naar de Stay Puft Marshmallow Man, helaas - de monster marshmallow die je uit je magnetron hebt gehaald, duurt niet lang - het zal afkoelen en leeglopen in een klodder modder. Maar voordat het volledig is afgekoeld, is het slijk vrij kneedbaar en kan het in vormen worden gebeeldhouwd. Maar voorzichtig! De marshmallow-overblijfselen zijn als naplam - ze blijven aan je plakken en branden. Nadat het een beetje is afgekoeld, strijk je wat olie op je handpalmen voordat je iets kneedt, anders blijft je sculptuur aan je handen gelijmd.
Een slungelige manier om de snelheid van het licht te berekenen
Voor deze demonstratie heb je wat achtergrondkennis nodig als je begint. De snelheid van een golf kan worden berekend door de golflengte (de afstand van top tot top) te vermenigvuldigen met de frequentie (het aantal cycli van top tot top dat zich in een tijdsbestek herhaalt). Licht is een golf en de snelheid kan op dezelfde manier worden berekend zonder dure apparatuur. Je hebt nodig:
Een kind meet de afstand tussen gesmolten plekken nadat een laag marshmallows in de magnetron is gezet. Foto door Mohi Kumar
Een kind meet de afstand tussen gesmolten plekken nadat een laag marshmallows in de magnetron is gezet. (Foto door Mohi Kumar) - Een magnetron met de draaitafel verwijderd
- Een glazen ovenschotel of bakplaat
- Mini marshmallows
- Een liniaal
- Een rekenmachine
Neem de bakplaat en pak een laag marshmallows langs de bodem, opgesteld als kleine gezwollen soldaten. Zorg ervoor dat de draaitafel uit de magnetron is verwijderd - hierdoor kunnen microgolven in een staande golfpatroon door het glas en de marshmallows bewegen. Kook een paar minuten op laag, let goed op de marshmallows. Als de draaitafel is verwijderd, warmt de magnetron niet gelijkmatig op - u zult merken dat zich gesmolten plekken in uw marshmallow-veld vormen.
Zodra je een paar van dergelijke plekken ziet, verwijder je de schaal en meet je de afstand tussen twee die een lijn vormen parallel aan de deur van de magnetron - deze markeren de locaties met de hoogste amplitudes binnen de staande golf. Vermenigvuldig dit met twee om de volledige golflengte te krijgen van de microgolven die door uw marshmallows zijn gegaan (als u naar de geometrie van een staande golf kijkt, gaf uw initiële meting u slechts de helft van de golflengte). Converteer dit naar meters.
Vermenigvuldiging van dit resultaat met de frequentie van de magnetron, te vinden in de handleiding van de magnetron of op een label in het apparaat, geeft ~ 299.000.000 meter per seconde - ruwweg lichtsnelheid! Bekijk hier een video van.
Neem de bakplaat en pak een laag marshmallows langs de bodem, opgesteld als kleine gezwollen soldaten. Zorg ervoor dat de draaitafel uit de magnetron is verwijderd - hierdoor kunnen microgolven in een staande golfpatroon door het glas en de marshmallows bewegen. Kook een paar minuten op laag, let goed op de marshmallows. Als de draaitafel is verwijderd, warmt de magnetron niet gelijkmatig op - u zult merken dat zich gesmolten plekken in uw marshmallow-veld vormen.
Zodra je een paar van dergelijke plekken ziet, verwijder je de schaal en meet je de afstand tussen twee die een lijn vormen parallel aan de deur van de magnetron - deze markeren de locaties met de hoogste amplitudes binnen de staande golf. Vermenigvuldig dit met twee om de volledige golflengte te krijgen van de microgolven die door uw marshmallows zijn gegaan (als u naar de geometrie van een staande golf kijkt, gaf uw initiële meting u slechts de helft van de golflengte). Converteer dit naar meters.
Vermenigvuldiging van dit resultaat met de frequentie van de magnetron, te vinden in de handleiding van de magnetron of op een label in het apparaat, geeft ~ 299.000.000 meter per seconde - ruwweg lichtsnelheid! Bekijk hier een video van.
