Innhold

• Å trå
• Del 1 av 3: Knusing av en boks
• Del 2 av 3: Hvordan det fungerer
• Del 3 av 3: Hjelpe elevene til å lære av eksperimentet
• Tips
• Advarsler
• Nødvendigheter

Du kan komprimere en brusboks med ingenting annet enn en varmekilde og en bolle med vann. Dette er en flott demonstrasjon av en rekke fysiske prinsipper, inkludert lufttrykk og begrepet vakuum. Eksperimentet kan gjøres av en lærer som en demonstrasjon, eller under veiledning, av studenter.

Å trå

Del 1 av 3: Knusing av en boks

1. Ha litt vann i en tom brusboks. Skyll boksen med litt vann, tilsett deretter ca. 15–30 ml (1 ss.) Vann til boksen. Hvis du ikke har en øse, er det bare å sette nok vann i boksen til å dekke bunnen.
2. Forbered en bolle med isvann. Fyll en bolle med kaldt vann og is, eller med vann som er kjølt i kjøleskapet. For å gjøre dette, bruk en bolle som er dyp nok til å utføre eksperimentet, men dette er ikke nødvendig. En klar bolle gjør det lettere å se boksen som komprimeres.
3. Ta på deg vernebriller og bruk tang. I dette eksperimentet varmer du opp en boks til vannet i boksen koker, og senker deretter boksen under vann. Alle i nærheten bør bruke vernebriller i tilfelle varmt vann spruter på. Du trenger også tang for å plukke opp boksen uten å brenne deg og dyppe den i vannet. Øv deg på å plukke opp boksen noen ganger for å sikre at du har et fast grep.
   • Fortsett bare under tilsyn av en voksen.
4. Varm opp boksen på komfyren. Plasser boksen loddrett på en liten brenner og vri varmen til lav. Kok vannet og la det koke i ca 30 sekunder.
   • Hvis du lukter noe rart eller metallisk, hopper du rett til neste del. Vannet kan ha kokt tørt, eller du kan ha satt varmen for høyt og forårsaket at blekk eller aluminium i boksen smelter.
   • Hvis ovnen ikke har en base for en boks, kan du bruke en kokeplate eller bruke tang med et varmebestandig håndtak for å holde boksen over bålet.
5. Bruk tangen til å snu boksen i kaldt vann. Hold tangen med håndflatene opp. Bruk tangen til å plukke opp boksen, snu den raskt over det kalde vannet, og senk deretter boksen i bollen.
   • Ikke vær redd, for komprimering av boksen kan lage mye støy!

Del 2 av 3: Hvordan det fungerer

1. Lufttrykk. Luften rundt deg presser mot kroppen din på alle sider, med et trykk på 101 kPa ved havnivå. Dette alene er nok til å presse en boks, eller til og med deg og meg! Dette skjer ikke fordi luften i boksen (eller materialet i kroppen din) skyver ut med samme trykk, og fordi lufttrykket avbryter seg selv, fordi det virker på en gjenstand fra alle vinkler med samme trykk .
2. Hva skjer når du varmer opp boksen med vann. Når vannet i boksen koker, kan du se at det begynner å dannes damp. Dette vil skyve litt luft i boksen ut for å gi plass til den voksende skyen av vanndråper.
   • Selv om boksen nå har mindre luft på innsiden, vil den ikke komprimeres ennå, fordi vanndampen har tatt plass for luften.
   • Generelt, jo mer en væske eller gass blir oppvarmet, jo mer vil den utvide seg. Hvis det er en lukket beholder, vil trykket fortsette å øke fordi luften ikke kan slippe ut.
3. Hvorfor boksen er komprimert. Hvis boksen blir snudd på hodet, endres situasjonen på to måter. For det første kan ikke mer luft strømme inn i boksen, fordi inngangen er blokkert av vann. For det andre vil vanndampen i boksen avkjøles raskt og derfor ta mindre plass, og til slutt komme tilbake til utgangstilstanden, den lille biten vann vi legger i boksen først. Plutselig er det meste av plassen i boksen ikke lenger okkupert av luft, men har blitt et vakuum! Luften som trykker på boksen utenfra, kompenseres nå ikke lenger og får dåsen til å mislykkes.
   • Rom der det ikke er luft kalles ett vakuum.
4. Se nøye på boksen for å se en annen effekt av eksperimentet. Å forhindre et vakuum i boksen har en annen effekt, i tillegg til å komprimere boksen. Vær nøye med boksen når den plasseres under vann. Du vil se at en liten mengde vann suges inn i boksen og deretter drypper ut igjen. Dette er fordi vannet presser mot åpningen, men akkurat hardt nok til å fylle boksen litt før aluminiumet komprimeres.

Del 3 av 3: Hjelpe elevene til å lære av eksperimentet

1. Spør studentene hvorfor boksen komprimeres. Se om elevene har en idé om hva som skjedde med boksen. Ikke bekreft eller avkreft noen av ideene på dette tidspunktet. Ikke legg noen ide til side og la elevene forklare hvordan de tenkte på det.
2. Hjelp elevene med å komme med variasjoner på eksperimentet. Nye eksperimenter for å prøve ut sine egne ideer, og be dem om å forutsi hva som skal skje før de begynner. Hvis de har vanskelig for å finne på noe, er det noen mulige varianter å foreslå:
   • Hvis en student mener at boksen komprimeres av vannet, ikke vakuumet, må de fylle en boks fullstendig med vann og se om den er komprimert.
   • Prøv det samme eksperimentet med en mer solid beholder. Hvis materialet er tyngre, vil det ta lengre tid å komprimere, noe som fører til at mer isvann kommer inn i beholderen.
   • Prøv å la boksen avkjøles før du legger den i isvannet. Dette vil resultere i mer luft i boksen, noe som vil redusere kompresjonen.
3. Forklar teorien bak eksperimentet. Bruk informasjonen i Slik fungerer det for å forklare studentene hvorfor boksen komprimeres. Spør om resultatet av eksperimentet stemmer overens med deres egen resonnement.

Tips

• Ikke kast boksen i vannet, men bruk tang til å senke den.

Advarsler

• Boksen og vannet i den blir veldig varm. Så snart du plasserer boksen i kaldt vann, la tilskuere distansere seg for å unngå å skade noen fra sprut av varmt vann.
• Eldre barn (12+) kan utføre dette eksperimentet selv, men bare hvis en voksen er der for å overvåke! Ikke mer enn 1 person skal være engasjert i dette eksperimentet til enhver tid, med mindre det er flere voksne å hjelpe.

Nødvendigheter

• Tomme brusbokser
• Tang lenge nok til å holde de varme boksene godt, på avstand
• Koketopp, kokeplate eller Bunsen-brenner
• Kom med iskaldt vann