Cele mai bune experimente STEM de Paște (2)

Ca să nu supărăm părinții atentând la ouăle atent vopsite de Paști, următoarele două experimente au ca ”actori” ouăle de ciocolată împachetate în ambalaje colorate, pe care mulți copii le primesc cadou cu ocazia sărbătorilor de Paște de la părinți, bunici și alte rude. Ce-ar fi dacă, înainte de a mânca prea multe dintr-o dată, să-i provocați la niște experimente amuzante cu ele? Iată ce experimente ne propune tot Emma Vanstone de la Science Sparks.

1-STEM-oua-Paste-8

O tiroliană pentru ouă

Mini-tirolienele sunt foarte amuzante și se potrivesc totodată mai multor teme legate de științe, sau literatură. Noi le-am făcut pentru ca să transportăm ouă (și să învățăm despre relația dintre frecare și viteză), dar și pentru Tinkerbell și Peter Pan!

Provocare STEM de PașteTransportă un ou de ciocolată de-a lungul unei tiroliene

Provocarea este să construiți un ham pentru oul de ciocolată și să-l transportați în siguranță pe o linie de tiroliană (puteți imagina povești diverse – oul este un om care trebuie să traverseze un râu sau o prăpastie, un obiect care trebuie coborât în siguranță de la etaj – lăsați imaginația copiilor să zburde, n.n.). După ce ați construit hamul și linia de tiroliană și ați experimentat transportul cu oul de ciocolată, ați putea încerca să repetați experiența și cu un ou real (evident fiert) și să vedeți dacă hamul funcționează și pentru acesta.

De ce ai nevoie ca să faci o tiroliană pentru ouă

  • Sfoară, sârmă sau lână

  • Curățitoare de pipă sau agrafe de birou

  • Ouă de ciocolată sau de plastic, ouă fierte

  • Cronometru

Instrucțiuni

Ca să construiți linia de tiroliană pe care veți transporta oul, întindeți o sfoară sau o sârmă mai lungă între două bețe înfipte în pământ sau între două obiecte din casă, având grijă să existe o diferență de înălțime suficientă între ele pentru ca oul fixat în hamac să alunece de la un punct la altul.

Din sfoară sau lână puteți împleti un hamac în care să puneți oul care trebuie transportat – modelul îl creați voi 🙂 Puneți oul în acest hamac și prindeți acest hamac, cu o buclă făcută din sfoară sau cu o agrafă de birou ,de capătul de sus al liniei tiroliene. Puteți crea un hamac cu tot cu agățătoare direct din curățitoare de pipe – acest tip de hamac va aluneca mai încet pe linia tiroliană, din cauza frecării mai mari.

Dați drumul ”telefericului” astfel creat și priviți cât de repede sau încet traversează spațiul dintre cele două puncte. Pentru un experiment științific, măsurați timpul parcurs la fiecare lansare și notați-l pe un tabel.

Metoda linia de tiroliană

Asta este o altă activitate grozavă pentru științe și pentru a învăța cum se organizează o cercetare și o testare corectă. Ca și la celelalte experimente, puteți să aveți variabile constante și variabile modificate.

Variabile posibile

  • Tipul de fir din care este făcută linia tiroliană

  • Înclinația firului între cele două puncte

  • Greutatea oului

  • Tipul de ham și de agățătoare

Pentru a testa una din variabile, toate celelalte trebuie să rămână la fel de fiecare dată când faci testul. De exemplu, când testezi dacă greutatea oului schimbă timpul de călătorie de la un punct la altul, păstrează tipul de fir din linia tiroliană, înclinația și hamul exact la fel și schimbă doar greutatea oului transportat. Noi de obicei testăm fiecare element de 3 ori și calculăm un timp mediu.

După ce identificați variabilele pe care le puteți testa, alegeți una dintre ele. Dacă vrei să cercetezi dacă materialul din care este făcut firul modifică viteza cu care călătorește oul, va trebui să folosești același ou, aceeași înclinație a firului și același ham (agățătoare) în timp ce testezi fiecare tip de fir.

Lucruri la care să vă gândiți

Frecarea – am descoperit că oului nostru îi ia mai mult timp să călătorească în josul liniei de tiroliană dacă aceasta este făcută din sfoară aspră decât dacă e făcută din sârmă netedă, asta deoarece între sfoara aspră și ham există mai multă frecare. La fel, există o diferență dacă agățătoarea hamului este făcută din sfoară, dintr-un ac de birou sau direct din sârma curățitorului de pipă, care este acoperită cu peri.

https://www.science-sparks.com/friction-and-speed/Frecare și viteză

Mai multe provocări similare de Paști

Încearcă și un ham făcut dintr-o bucată de sârmă. La fel ca și agrafa de birou, sârma este netedă și alunecă mai bine pe linia tiroliană. Dar greutatea hamului va fi ușor diferită.

Ca să discutați mai multe despre relația dintre frecare și viteză, vă propunem și alte experimente*.

* https://www.science-sparks.com/egg-stem-challenge/

1-STEM-oua-Paste-9

4.a. Explicare frecării!

Ai încercat vreodată să aluneci pe o podea lustruită de lemn sau pe o suprafață de gheață? E mult mai ușor să ”te dai pe gheață” pe o suprafață netedă și lucioasă, cum este lemnul ceruit decât pe o suprafață aspră, cum este un linoleum sau covor – și asta din cauza frecării. Frecarea se creează atunci când lucrurile sunt împinse să treacă unele pe lângă altele. Cu cât suprafețele aflate în contact sunt mai aspre, cu atât mai mare este frecarea. Te-ai rănit vreodată la genunchi atunci când ai alunecat pe un covor sau pe asfalt? Asta deoarece între pielea ta și covor sau asfalt s-a creat frecarea.

Imaginează-ți două bucăți de panglică de mătase alunecând una peste alta și apoi gândește-te cât de greu ar fi să faci să alunece două bucăți de velcro! Există mult mai multă frecare între bucățile de velcro, deoarece suprafața acestora este mult mai aspră.

Ca să testezi, încearcă să aluneci pe parchetul lucios încălțat cu șosete, apoi încearcă în picioarele goale. Vei descoperi că e mai lesne să aluneci cu șosetele, deoarece există mai puțină frecare.

Un alt mod de a investiga frecarea este să construiești acasă o rampă de frecare. Aceasta va fi o rampă cu diferite tipuri de suprafețe. Ideea este să dai drumul unei mașinuțe pe diferitele tipuri de suprafețe ale rampei și să cercetezi care dintre ele este cea mai rapidă și care cea mai lentă.

Cum să faci o rampă de frecare

Rampa – noi am făcut-o utilizând o bucată de placaj, bandă adezivă și o bucată de covor/ mochetă (pe care am prins-o pe una din fețele bucății de placaj).

Mașinuțede la jocurile LEGO/DUPLO sau alt tip de mașinuță de jucărie

Cretă

Centimetru/ ruletă

Cum să investighezi frecarea

Am investigat efectul frecării asupra distanței parcurse de mașinuță (între capătul de jos al rampei și punctul de oprire), așa că suprafața rampei a fost variabila noastră, păstrând restul constant – mașinuța, lungimea și înclinarea rampei.

Nu împingeți mașinuța, pentru a nu adăuga variabila forței, doar lăsați-o să coboare liber rampa.

1-STEM-oua-Paste-10

Cum afectează tipul de suprafață distanța parcursă de mașinuță?

Dați drumul mașinuței pe suprafața netedă a rampei. Măsurați distanța parcursă de la piciorul rampei până unde se oprește și înregistrați-o pe o fișă. Repetați de trei ori și faceți o medie.

Apoi testați să vedeți distanțele parcurse pe suprafața acoperită de covor/ mochetă.

Pentru un test mai complex, puteți acoperi rampa și cu alte materiale – carton (de împachetat, lucios), celofan, folie de aluminiu, pânză, tifon etc.

Care suprafață permite mașinuței să meargă mai repede?

Care suprafață încetinește cel mai mult mașina?

Cum să strângi datele

Noi am repetat testul de trei ori pe fiecare suprafață, am calculat distanța medie și am trecut datele într-un tabel.

Rezultatele investigației noastre despre frecare

Mașinuțele noastre au parcurs o distanță mai scurtă atunci când am utilizat suprafața acoperită cu covor/ mochetă în comparație cu distanța parcursă după coborârea pe suprafața netedă. Asta deoarece frecarea între covor și roțile mașinuței a fost mai mare decât cea între mașinuță și suprafața netedă. Forțele de frecare acționează în direcția opusă mișcării, făcând mișcarea mai grea, încetinind mașinuța care va avea o viteză mai mică atunci când ajunge la baza rampei, astfel că ea va parcurge apoi o distanță mai scurtă.

La ce ne ajută frecarea?

Frecarea dintre pantofii noștri și suprafețele pe care mergem (parchet, covor, asfalt etc.) ne oprește să alunecăm și să cădem.

Frecarea dintre cauciucurile mașinii și materialul cu care este acoperită strada/ șoseaua oprește mașinile să alunece/ să derapeze la curbe, să gliseze pe suprafața udă sau gheață. Când este apă sau gheață pe stradă/ șosea, frecarea mai mică poate să facă mașinile să alunece/ derapeze, de aceea li se recomandă șoferilor să aibă cauciucurile potrivite și să reducă viteza mașinii. Iar frecarea dintre plăcuțele de frână și roțile mașinii ajută bicicletele și mașinile să încetinească și să se oprească.

Nu uitați! Testele de frecare sunt o treabă serioasă pentru toți constructorii de mașini, biciclete, motociclete și alte vehicule, pentru producătorii de motoare, turbine, precum și pentru producătorii de cauciucuri și cei care produc materialele cu care acoperim suprafețele din casă și din afara casei!. Deci și voi faceți o treabă foarte serioasă cu aceste teste! 🙂

1-STEM-oua-Paste-12

5. Reacția în lanț.. cu ouă de ciocolată

Ca noutate, în 2020 am adăugat la experimentele noastre de Paște reacția în lanț. Ce cale mai ușoară de transport pentru ouăle noastre decât o construcție bazată pe reacția în lanț?

Urmând modelul mașinii Rube Goldberg**, prezentat anterior, anul acesta am fost foarte ocupați construind reacții în lanț care să ne facă ouăle de ciocolată să se rostogolească cu haz.

** https://www.science-sparks.com/easter-egg-chain-reaction/

Construcțiile bazate pe reacția în lanț pentru copii pot fi oricât de simple sau complexe doriți. Noi am avut mingi sărind în jos pe scări pentru a lovi un domino făcut din cărți și chiar patine cu rotile alunecând pe pantă. Cel mai grozav lucru la aceste construcții este că poți folosi orice ai în casă (poate ați văzut și voi pe YouTube** filmulețul făcut de unnăr cu o construcție în care a folosit foarte multe role de hârtie igienică 🙂 – aluzie la cei care au cumpărat prea multă în această perioadă, n.n.) Poți încerca să atașezi o mașinuță de un fir, mișcând-o ca pe un pendul pentru a împinge o altă mașinuță spre o minge, un ou sau chiar să spargă un balon. Posibilitățile sunt nelimitate!

** https://www.youtube.com/watch?time_continue=11&v=m-kffqzfJx8&feature=emb_logo – The Quarantine Machine

Reacție în lanț pentru copii mai mici

Pentru exemplul acesta am avut nevoie de multe încercări pentru a-l construi așa cum trebuie și am avut nevoie de bandă adezivă pentru a fixa anumite lucruri la locul lor.

Încarcă oul în vasul de transport!

Pasul 1 Am făcut o mașină acționată de un balon (găsiți indicații cum să o faceți aici – https://creeracord.com/2019/10/30/40-de-idei-grozave-de-invatare-cu-ajutorul-lego-ii/)

1-STEM-oua-Paste-14

Pasul 2 – Domino – am construit un șir de piese de domino

Mașinuța acționată de balon lovește șirul de piese de domino.

Pasul 3 Rampa – am așezat o rampă dintr-o secțiune semi-rotundă de țeavă de plastic (bucată de burlan), iar la capătul de sus am așezat oul de ciocolată. La baza rampei, am așezat un lighean cu apă, în care am pus o cutiuță de plastic (vasul nostru de transport!) în care să cadă oul.

Piesele de domino care cad împing oul în josul rampei iar acesta aterizează direct în vas!

Poți vedea totul în filmulețul de mai jos:

https://www.youtube.com/watch?v=3m-l8jZBbOY&feature=emb_logoReacție în lanț cu ou de ciocolată

Ne-ar face plăcere să vedem ce construcții ați făcut și cum au funcționat. Vă rugăm să le publicați în social media și să ne dați și nouă un tag la @sciencesparks!

Distracție plăcută!

Sursa: https://www.science-sparks.com/the-best-easter-science-for-kids/

Hmmm…. Cu ultimul experiment, ne gândim că puteți înlocui ouăle de ciocolată cu ouă reale și vă puteți ajuta părinții să le vopsească, făcând ouăle fierte să aterizeze nu în ”vasul” de jucărie din lighean ci direct în ibricul/ cutia/ cratița de vopsit ouă..:)

PS – Mulțumim Pinterest pentru imagini 🙂

One thought on “Cele mai bune experimente STEM de Paște (2)

  1. Pingback: Proiecte | kovacsstefi

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.