Fisica dei cubetti di ghiaccio. Disegno, descrizione

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Fisica dei cubetti di ghiaccio. Laboratorio di scienze per bambini

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Metti un cubetto di ghiaccio dal frigorifero in una tazza e riempila d'acqua. Non annega. Il fatto è che quando l'acqua si congela, forma un reticolo spaziale in cui le particelle si trovano più liberamente. Il volume del ghiaccio è il 10% in più rispetto all'acqua.

Spesso parlano dell'azione "esplosiva" del ghiaccio. Non c'è altro modo per chiamare il fenomeno quando anche i nuclei di ghisa a pareti spesse non possono resistere al potente potere dell'acqua gelida. I tubi dell'acqua ghiacciata scoppiano.

Fisica dei cubetti di ghiaccio

Vi invitiamo a sperimentare. Prendi una boccetta di inchiostro o acqua di colonia. Versaci dell'acqua. Non dimenticate di riporlo nel barattolo, che servirà da schermo per i frammenti. Metti tutto questo nel congelatore durante la notte o portalo fuori se il tempo è gelido. Al mattino ti assicuri di aver fatto un brivido. Si può solo meravigliarsi della forza con cui il ghiaccio ha fatto a pezzi una forte bolla. E ci sono voluti solo 60 grammi di acqua!

Se la fiala non è chiusa con un coperchio, l'effetto sarà leggermente diverso. Un afflusso di ghiaccio si forma sul collo (vedi Fig. 1) - mostra quanto il liquido si è inizialmente espanso durante il congelamento. Tuttavia, il tappo di ghiaccio risultante non consentirà al ghiaccio di espandersi ulteriormente. La bolla scoppierà.

Versa dell'acqua su un tagliere da cucina. Metti un cucchiaio sull'acqua. In un cucchiaio - un cubetto di ghiaccio. Cospargi un pizzico di sale sul ghiaccio. Il raffreddamento avviene abbastanza rapidamente: molto presto il cucchiaio si congelerà saldamente alla tavola.

L'acqua si congelerà ancora più velocemente nel prossimo esperimento. Immergere un pezzo di ghiaccio in un bicchiere d'acqua. Ora estrailo con un fiammifero, non provare a raccoglierlo: tutti i tentativi non avranno successo. Fallo più facilmente: premi il fiammifero contro il cubetto di ghiaccio nel bicchiere dall'alto (vedi Fig. 2). Ora cospargi il cubo di sale. Siamo sicuri che estrarrete il cubo al primo tentativo.

Il segreto è che l'aggiunta di sale porta ad un rapido raffreddamento della superficie del ghiaccio. E poiché c'è acqua pulita sotto il fiammifero, si congelerà rapidamente e la congelerà saldamente al cubo.

Puoi portare i cubetti di ghiaccio in un thermos? "E perché no", molti risponderanno. E sbaglieranno. Si scopre di mettere i cubi in un thermos: è una questione semplice. Ma estrarli è un lavoro senza speranza. I pezzi sono congelati l'uno con l'altro, formando un pezzo di ghiaccio continuo.

Tutto è spiegato semplicemente. Il ghiaccio scorre lentamente sotto l'influenza del proprio peso, i cubi sembrano saldarsi da soli. Assicuriamoci per esperienza. Prendi due cubetti di ghiaccio e premili insieme. Sotto pressione, il ghiaccio inizia a sciogliersi a temperature inferiori a 0 ° C. Tra i pezzi apparirà un sottile strato d'acqua. Se la pressione viene rilasciata, l'acqua si congelerà di nuovo e i cubetti si uniranno. Diventa chiaro perché la neve, se schiacciata con forza - anche nelle mani - può trasformarsi in un pezzo di ghiaccio.

Attraverso il ghiaccio che ricopre la superficie di uno stagno o di un lago, puoi vedere piante congelate e talvolta pesci. Si scopre che il ghiaccio è trasparente. Ma i cubetti di ghiaccio congelati nel frigorifero sono torbidi a causa delle bolle d'aria disciolte nell'acqua del rubinetto. Se usi acqua bollita, il ghiaccio risulterà trasparente come il vetro. Usando questa proprietà, eseguiamo il seguente esperimento. Prendi una nave con un fondo curvo. Versare acqua bollita e congelare. Hai fatto una lente. In una giornata di sole (vedi Fig. 3), puoi accendere il fuoco con una lente di ghiaccio!

Autore: V.Zavorotov

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I biologi del South Korean Institute of Basic Sciences hanno scoperto un meccanismo neurale di base che ti permette di provare empatia. Uno studio sui topi ha dimostrato che le oscillazioni neurali sincrone nell'emisfero destro del cervello aiutano gli animali a percepire e condividere la paura dell'altro. Gli scienziati ritengono che le persone abbiano reazioni simili.

L'empatia non è unica per gli esseri umani; molti mammiferi mostrano un comportamento simile. Un classico esperimento in cui si mostra empatia negli animali si chiama "paura dell'osservatore". Durante l'esperimento, uno dei topi viene sottoposto a scosse elettriche, il secondo lo osserva attraverso uno schermo trasparente. Precedenti studi hanno dimostrato che l'osservatore condivide con la vittima un senso di paura. Ciò si manifesta nello sbiadimento dell'animale sul posto.

Nel nuovo lavoro, i ricercatori hanno combinato questo classico esperimento con studi optogenetici. Lo studio ha dimostrato che quando l '"osservatore" sperimenta la paura, si verificano ritmi sincronizzati con una frequenza di 5-7 Hz nella corteccia cingolata anteriore e nell'amigdala basolaterale. Allo stesso tempo, nella "vittima" si osserva un aumento solo nella gamma inferiore di 3-5 Hz e solo nell'amigdala basolaterale.

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Data l'universalità della paura osservata nei mammiferi, è ragionevole ipotizzare che una simile firma neurale critica per l'empatia affettiva possa essere trovata negli esseri umani e potrebbe essere utilizzata per rilevare la disfunzione dell'empatia nelle persone con disturbi psichiatrici, inclusi gravi deficit sociali.

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