האגדה מספרת על חוני המעגל שביקש לשים קץ לבצורת. לשם כך הוא צייר עיגול על האדמה, נכנס לתוכו ונשא תפילה – והממטרים אכן הגיעו. היום גם הילדים שלכם יכולים להוריד גשם בעצמם, ממש בתוך הבית. כל מה שצריך זה צנצנת, קצת מדע והרבה סקרנות.
הקסם המדעי הזה הוא הוא רק אחד מתוך יותר מ-30 ניסויים משחקיים חכמים שאפשר לעשות בכל בית. במיוחד עכשיו בזמן הסגר, אין כמו לבדר את הילדים בפעילות יצירתית ומעניינת, ובתוך כך ללמד אותם עקרונות מדעיים חשובים. הפלא הזה מרוכז בשני ספרים בשם "נסו את זה בבית" – פרויקט מיוחד של מכון דוידסון לחינוך מדעי, הזרוע החינוכית של מכון ויצמן למדע והוצאת סיגליות, המיועד לילדים בגיל הגן ובית הספר היסודי ומשלב איורים חינניים עם הסברים מדעיים פשוטים ונגישים.
המבול הקטן
בטבע, השמש מאדה את מי הים, שעולים לשכבות הקרות של האטמוספרה, מתעבים שם לטיפות ויורדים מחדש אל פני האדמה בתור גשם, שלג או ברד. את התהליך הזה אפשר לשחזר בקנה מידה קטן גם בתוך הבית – פשוט שיפכו מעט מים רותחים לתוך צנצנת וכסו את הפתח שלה בצלוחית מלאה בקוביות קרח. האדים שיעלו מהמים הלוהטים יתעבו על קרקעית הצלוחית הקרה ויירדו בטיפות גדולות בחזרה לתוך הצנצנת, ממש כמו גשם היורד מהעננים.
כדי לשכלל את הניסוי אפשר להוסיף למים כמה טיפות תרכיז פטל אדום, או תרכיז צבעוני אחר. המים יתאדו גם מבריכת הפטל, אך הפלא ופלא – הגשם עדיין יישאר שקוף. מדוע? משום שהצבע האדום של תרכיז הפטל לא מתאדה עם המים, וכך גם הסוכר שבו. לכן גם אם תטעמו את טיפות המים שנקוו על הצלוחית הקרה, תגלו שהן אינן מתוקות.
מטוס בלי כנפיים
כשאנו חושבים על מטוס, התמונה שעולה בדעתנו היא של צינור מתכת שמתוכו בוקעות כנפיים ישרות. אבל מי אמר שחייבים דווקא כנפיים כדי לעוף? גם שתי טבעות בריסטול עגולות מספיקות על מנת להחזיק דאון באוויר.
כדי לבנות את הדאון המיוחד הזה לוקחים קשית פלסטיק ישרה ומדביקים ליד שני קצותיה טבעות בריסטול ברוחב של 2.5 סנטימטר. לקצה הקדמי מצמידים טבעת מפס באורך של כ-15 סנטימטר ולקצה האחורי מהדקים טבעת באורך כפול, במקביל לראשונה. אם תזרקו כעת את הקשית באוויר, במקביל לרצפה, תגלו שהיא תדאה למרחק רב.
הטריק כאן מתבסס על החומרים הקלים במיוחד שמהם בנוי הדאון ומכוח הגרר האנכי שמפעיל האוויר הזורם דרך הטבעות. מבנה הטבעות מייצב את הדאון בזמן שהטבעת הקדמית הקטנה מפלחת את האוויר כמעט בלי ליצור איתו חיכוך, שכן הצד של הבריסטול שפונה קדימה הוא דק מאוד. זרמי האוויר שנעים לאורך הצד הפנימי והחיצוני של הטבעות מאזנים את המטוס ומחזיקים אותו באוויר.
הר געש של קצף
סבון כלים עושה בועות, אז למה לא להשתמש בו כדי ליצור הר געש ביתי חביב? כל מה שצריך לשם כך זה קצת כימיה בסיסית וחומרים זמינים שאפשר למצוא בכל מטבח.
כדי ליצור את הר הגעש שלנו, עלינו לשים שתי כפיות של אבקת סודה לשתייה בכוס מים, להוסיף מים עד אמצע הכוס ולערבב היטב. בשביל האפקט הצבעוני אפשר לטפטף פנימה כמה טיפות של צבע מאכל או צבע גואש. לאחר מכן מוסיפים לנוזל כפית של סבון כלים ומערבבים בעדינות, בלי ליצור בועות. לבסוף ממלאים בכוס שנייה חומץ עד שליש הגובה ושופכים אותו לתוך הכוס הראשונה. קצף ססגוני יעלה במהירות מתוך הכוס ויישפך החוצה. מומלץ לבצע את הניסוי על מגש, כדי לא להרטיב את השולחן.
ההתפרצות הזה התרחשה כשהחומץ – שלפי שמו אפשר להבין מיד שהוא חומצה – פגש את הסודה לשתייה – שהיא בסיס. כשחומצה ובסיס נפגשים קורה לפעמים תהליך מהיר מאוד שבמסגרתו משתחרר בין השאר גז שנקרא פחמן דו-חמצני. הגז מקציף את הסבון ויוצר בו בועות, שגולשות מהכוס כמעט כמו לבה מהר געש אמיתי.
מנורת לבה מסוכרזית
החנויות אומנם סגורות בתקופת הקורונה, אבל כדי להכין מנורת לבה תוססת לא צריך ללכת לקניון. מספיק לנצל את הפרשי הצפיפויות בין שמן ומים ולהמתיק בטבליות סוכרזית. התנועה כבר תתרחש מעצמה.
ראשית ממלאים שליש בקבוק במים. מומלץ להוסיף למים קצת צבע מאכל או צבע גואש. את השליש הבא של הבקבוק ממלאים בשמן בישול. השמן צף על פני המים, כך שנוצרות בבקבוק שתי שכבות נפרדות של מים ושמן, זו מעל זו. כעת נותר להשליך פנימה חופן טבליות סוכרזית ולהאיר על הבקבוק מלמטה באמצעות פנס. הבועות העולות מהסוכרזית יעלו דרך השמן ויקחו איתן קצת מים צבועים, ונקבל מנורת לבה.
כבר המדען היווני ארכימדס ידע שחומר שהצפיפות שלו נמוכה צף על פני חומר צפוף יותר – לתופעה הזאת הוא קרא "חוק הציפה". במנורת הלבה שלנו, השמן צף על פני המים, הצפופים יותר ממנו, ובועות של גז פחמן דו-חמצני נפלטות מהסוכרזית וצפות מעל המים והשמן גם יחד עקב הצפיפות הנמוכה שלהן. הגז עצמו נוצר במהלך תגובה כימית בין הסודה לשתייה שיש בסוכרזית לבין החומצה המוצקה שנמצאת גם היא בטבליות.לבועות הגז נצמדות טיפות מים קטנות, שעולות איתו דרך השמן ושוקעות מחדש כשהבועה מגיעה למעלה ופולטת את הגז לאוויר.
הבלון שלא מתפוצץ
ולבסוף יש לנו בשבילכם תרגיל שתוכלו לבצע במסיבות ולהדהים את כל החברים: שיטה מדעית לנעוץ שיפוד בבלון – בלי שיתפוצץ.
כדי לעשות את זה נכון צריך להבין שהגומי של הבלון עשוי ממולקולות ארוכות מאוד שנקראות פולימרים וקשורות זו לזו בקשרים שנקראים קשרי צילוב. הקשרים האלה הם מה שמאפשר לגומי להימתח, אך רק עד גבול מסוים. כשכוחות המתיחה נהיים חזקים יותר מקשרי הצילוב, המולקולות נפרדות והבלון נקרע ומתפוצץ.
אם נדקור את הבלון סתם כך, המתח יהיה חזק מדי והבלון יתפוצץ. אבל יש שתי דרכים "לרמות" את הבלון. בראשונה מורחים וזלין על שיפוד עץ דק ונועצים אותו בעדינות ובתנועות סיבוביות בצד התחתון של הבלון, בנקודה הכי כהה. באזור הזה הגומי רפוי יחסית וקשרי הצילוב בו צפופים יותר לעומת צידי הבלון המתוחים. כך השיפוד יחדור לתוך הבלון הנפוח והבלון יישאר שלם, לתדהמת הקהל. אותו דבר יקרה גם אם תדביקו על הבלון שתי רצועות נייר דבק עבה (סלוטייפ) במאונך זו לזו, ותנעצו באותו אופן את השיפוד בנקודת המפגש שלהן. נייר הדבק יספק חיזוק חיצוני לקשרי הצילוב וימנע מהבלון להתפוצץ.
