מקור תמונה: https://www.halloweencostumes.com/child-sherlock-holmes-costume.html
החידה: אני בטוח שכמעט כולם מכירים את הניסוי המפורסם שבו נר דולק עומד בקערה עם מים, ואז מכסים את הנר בכוס. הנר בוער עוד כמה שניות ואח"כ המים נראים כאילו הם נשאבים לתוך הכוס ההפוכה. לבסוף, הגובה שלהם בתוך הכוס גבוה מהמים שבתוך הקערה. השאלה הפשוטה היא מה גורם למים להשאב למעלה לתוך הכוס ההפוכה? שאלה קצת יותר מורכבת היא: אם גובה המים יהיה זהה, ונחזור עם הניסוי כשבמקום נר אחד נשתמש בשלושה או ארבעה נרות- האם גובה המים יהיה שונה בסוף הניסוי החדש?
הפתרון: לא מעט אנשים יניחו שהסיבה לעליית גובה המים היא שהחמצן בתוך הכוס נשרף ונוצר תת לחץ- וואקום שמושך את המים כלפי מעלה. אבל זה לא מה שקורה: ראשית, את מקומו של החמצן תופס הפחמן הדו חמצני שהוא תוצר של הבעירה. שנית עליית המים מתרחשת רק לאחר שהנר כבה, ולא תוך כדי הבעירה. הסיבה לעליית גובה המים היא זו: כשהנר בוער הוא מחמם את האוויר סביבו, לאחר שנכסה אותו בכוס והוא יכבה האוויר יתקרר, וכשגז מתקרר הנפח שלו קטן. זהו חוק הגזים האידאליים, שימו בלון מנופח במקרר ותראו בעצמם. ירידת נפח האוויר גורמת למים לעלות למעלה ולתפוס את מקומו. ומה לגבי ארבעה נרות? כאן אנחנו נראה שהמים עולים אפילו יותר, מדוע? משתי סיבות. ראשית ארבעה נרות מחממים את האוויר עוד יותר וכשהוא מתקרר השינוי בנפח משמעותי יותר. שנית גם לנרות עצמם יש נפח וארבעה נרות תופסים יותר מקום בתוך הכוס מנר אחד, כשהמים מטפסים למעלה חלק מהנפח שהם צריכים למעלה כבר תפוס על ידי הנרות כאילו שמנו אבן בתוך הכוס למשל, ואז גובה המים עולה.
מצגות לימודיות בנושאי מדע וטכנולוגיה
.png)
.png)
