Bunlar alışverişte aldığımız şeyler mi, yoksa bilimsel malzemeler mi? İKİSİ DE.
Bu proje halen devam ediyor, bu yüzden; malzemelerinizi alışveriş sırasında alabilirsiniz. Ardından, yeni projeler için gelip tekrar kontrol edin!
İlkokul, ortaokul ve lise süresince; fen dersleri her zaman, biraz eğleneceğimizi düşündüğümüz zamanlar olmuştu. Sirke ve kabartma tozuyla volkan yapma, bir turşudan elektrik çıkarma veya bir hava topundan patates fırlatma şansını başka nerede bulabilirdik?
Fakat şimdilerde çocuklar bütün gün evde. Ebeveynler ve bakıcılar, küçüklerin can sıkıntısını gidermenin çeşitli yollarını arıyor olabilir. Bu yüzden, sizi kurtarmak için bir etkinlik listesi hazırladık: İşte, çocuklarla yapabileceğiniz 10 fen deneyi.
Yeni projeler için, her gün bu alanı kontrol edin. Klasik “Nasıl Yapılır”ın ötesinde; her deneyde, ilgili bilimsel prensiplerin açıklaması da olacak. Bu sayede çocuklar, ellerine neden yağ sürdürdüğünüzü sorduklarında, güzel bir cevabınız olacak.
Ayrıca, patates topunuz yoksa endişelenmeyin: İhtiyaç duyacağınız şeylerin, alışveriş yapmaya gittiğiniz zaman kolayca bulabileceğiniz, ucuz malzemeler olmasına özen gösterdik. Tabi bunlar evinizde zaten yoksa.
Alışveriş listesinin tamamını ve ayrıca, proje takvimi ile her bir projede ihtiyaç duyacağınız araçları aşağıdan kontrol edin. Projeleri buraya koyarken, bağlantıları da koyacağız.
Alışveriş listesi
- Toz şeker
- Un
- Mısır nişastası
- Vanilya esansı
- Gıda boyası
- Katı yağ
- Tuz (tercihen iri taneli)
- Doğumgünü mumları (daha sonrası için, isteğe bağlı)
- Kahve çekirdekleri ya da hazır kahve (daha sonrası için, isteğe bağlı)
- Yassı kraker (Graham kraker)
- Marşmellov
- Kalıp çikolata
- Yumurta
- Yarı yarıya karıştırılmış süt ve krema
- Limon (veya süt)
- Alüminyum folyo
- Streç film
- Küçük boy kilitli plastik buzdolabı poşetleri
- Orta boy kilitli plastik buzdolabı poşetleri
- Traş köpüğü (jel değil)
- Bulaşık deterjanı
- Geniş ağızlı, küçük cam şişe (meyve suyu veya soğuk çay şişesi)
- Ayılı şeker
Evde kal fen projesi: Yumurtayı ateş yardımıyla şişeden geçirin
PopSci’nin evde fen projeleri dizisine hoşgeldiniz. Burada, bakkal veya marketten alabileceğiniz malzemelerle yapılan yeni projeler göstereceğiz. Sosyal medyada #popsciprojeleri etiketini kullanarak, projenizin nasıl gittiğini bize gösterin.
Ateşi ve yumurtaları seviyorsanız, bu proje tam sizlik. Basitçe açıklamak gerekirse; boş bir cam şişeye bir miktar yanan kibrit atacak, haşlanmış ve soyulmuş yumurtayı şişenin ağzına koyacak ve yumurta işkencesinin başlamasını izleyeceğiz. Bunları yaptığınızda, atmosferin gücü sayesinde yumurtanın tamamı (veya en azından bir kısmı) şişenin içinde olacak.
Bu deney yaklaşık yarım saat sürüyor fakat bu sürenin çoğunu yumurtaları hazırlarken geçireceksiniz. Yumurtayı şişeye koymak beş dakikadan az sürüyor. Bu yüzden eğer başka bir iş yapmak ve yemek için başka yumurtalar da kaynatmak istiyorsanız, sizi suçlamayacağız. Yalnızca, deneyde kullanacağınız yumurtaya fazla işkence yapmayın. Yumurtanın tamamen katı olması lazım; yumuşak ya da cıvık olmaması gerekiyor.
Şişe de önemli. Cam olması gerekiyor çünkü ateş, plastiğe zarar verebilir. Ayrıca şişenin ağzı, yumurtanın çapından biraz daha ufak olmalı. Mükemmel boyuttaki bir ağız ile, yumurtanın şişeye tamamen girmesi daha muhtemeldir. Şişenin ağzı ne kadar küçük olursa, yumurtanın işlem esnasında mahvolması o kadar muhtemel olur. Eğer çok küçükse de hiç işe yaramayabilir.
Başlamadan önce bir uyarı: Kibritler oyuncak değildir; bu yüzden, alev işiyle siz veya başka bir yetişkin uğraşsın. Yanmış kibritleri de doğrudan çöpe atmayın; güvenlik için onları bir miktar suya batırın.
İstatistikler
- Süre: 25-30 dakika
- Seviye: Kolay
İhtiyacınız olan şeyler:
- En az bir yumurta
- Cam bir şişe
- Kibritler (veya ufak doğumgünü mumları)
- Üstü kapatılabilen, metal bir cezve
- Su
Talimatlar
1. Yumurtayı kaynatın. Eğer daha önce yumurta kaynattıysanız, bunun nasıl yapılacağını bilirsiniz.
2. Yumurtayı soyun. Kabuğu soyduktan sonra, yumurtanın mümkün olduğu kadar pürüzsüz olması gerek; o yüzden burada dikkatli olun. Eğer yumurtanın yüzeyi çukurluysa, şişeden kolayca geçmeyebilir ve daha kolay parçalanabilir.
- İpucu: Eğer yumurtaları soymak için test edip onayladığınız bir yönteminiz varsa onu kullanın. Yoksa, yumurtayı soğuk suyun altında soymak daha kolay olabilir. Yumurtayı tezgaha çarpıp kabuğunu kırabilir ve hava boşluğunun olduğu en geniş uçtan soymaya başlayabilirsiniz.
3. (İsteğe bağlı) Yumurtanın en dar ucuna bir mum yerleştirin. Eğer mum kullanmıyorsanız, bu adımı atlayabilirsiniz.
4. Ateş yakın. Tek seferde üç kibrit yakın ve bunları şişeye atın. Eğer mum kullanıyorsanız şimdi yakın ve yumurtayı, sanki doğumgününde birini hayal kırıklığına uğratacakmışsınız gibi; mumun yukarı bakacağı şekilde tutun.
- Not: Bir kağıt parçasını da tutuşturup şişeye atabilirsiniz fakat bizim keşfettiğimize göre kibrit kadar uzun yanmıyor.
5. Yumurtayı şişeye yerleştirin. Kibritler şişedeyken, ateş sönmeden önce hızlı davranmanız lazım. En dar ucu aşağı gelecek şekilde yumurtayı tepeye koyun. Eğer mum kullanıyorsanız, şişeyi ters çevirin ve mumun üzerine, yumurtanın tepesine yerleştirin. Mumun birkaç saniye yanmasını bekleyin ve ardından, şişeyi yan çevirin.
6. Bekleyin. Ateş söndüğünde, yumurtayı izleyin. Kömürleşen kibritlerin üzerine tümden düşene kadar, şişeye doğru kaymaya başladığını veya atmosfer kuvvetleri tarafından zalimce parçalara ayrıldığını göreceksiniz. Her iki durumda da bilim meydana geldi ve başardınız.
- Not: Eğer yumurta şişeye girmezse, şişenin kenarına değdiği yere karşı hafifçe bastırarak kurtarmayı deneyebilirsiniz. Basınç dengelenecektir (osuruğa benzer bir ses çıkabilir) ve böylece yumurtayı alıp yeniden başlayabilirsiniz.
Nasıl oluyor?
Yumurtanın hareket etmesinin temel sebebi, şişenin içerisindeki hava ile Dünya’nın atmosferinin geri kalanı arasındaki basınç farkıdır. Güneydoğu Louisiana Üniversitesi’nde fizik profesörü olan Rhett Allain şöyle açıklıyor: “Yumurtayı şişe çekmez. Dışarıdaki atmosfer, yumurtayı şişeye doğru iter.”
Eğer sadece boş şişenin üstüne yumurta koyduysanız, yumurta orada öylece duracaktır. İsterseniz buna sanat diyebilirsiniz fakat yumurta, ilginç bir şey yapmayacaktır. Bunun sebebi; şişenin içinde bulunan ve yumurtaya üste doğru baskı yapan havanın, dışarıda bulunan ve alta doğru baskı yapan havayla aynı miktarda kuvvet barındırmasıdır. Bu iki kuvvet birbirini dengeler ve yumurta hareket etmez. Fakat ateş eklerseniz, işler değişir.
Ateş, karbonun oksijenle etkileşime girdiği zaman meydana gelen ve kimyasal bir tepkime olan yanmanın sonucudur. Bu işlem, enerjiyi ateş şeklinde dışarı verir fakat aynı zamanda karbondioksit ve su üretir, diyor Allain.
Şişenin içinde yanan kibritler, iki oksijen molekülünü bir CO2 molekülüne dönüştürür ve yumurtanın altında bulunan toplam gaz molekülü miktarını azaltır. Bu sebeple de basınç düşer. Deniz seviyesindeki atmosfer basıncı, metrekare başına neredeyse 10 tona eşit olduğundan; Allain, şişe içerisindeki ufak bir basınç kaybının bile yumurtayı hareket ettirmeye yeteceğini söylüyor.
Bazı makalelerde bu olgunun, ateşin şişe içerisinde boşluk (vakum) oluşturmasından kaynaklandığı açıklanıyor. Fakat Allain bunun yanlış olduğunu söylüyor. Eğer boşluk olsaydı, şişede hiç gaz olmazdı. Bunun yerine, az miktarda gaz var.
Evde kal fen projesi: Görünmez mürekkep ile gizli mesajlar bırakın
Filmlerdeki casuslar havalıdır. Sanki her zaman; nihayetinde bir atom bombasını sökmelerine, kraliçeyi kurtarmalarına veya Malezya Başbakanı’nın suikastini önlemeye yardımcı olan, hayret verici ve teknolojik cihazları varmış gibi görünür.
Fakat casusluk yöntemleri, böyle karmakarışık cihazlara bağlı olmak zorunda değil. Gerçek hayattaki casuslar, daha farklı yöntemler kullanmıştı; limon suyu gibi asitli sıvılarla görünmez mesajlar yazmak da bu yöntemlerden biri. Süt de kullanabilirsiniz fakat onun ardında farklı bir bilim var.
Çocuklara bu basit yöntemi öğreterek, evin içinde birbirinize gizli notlar bırakıp biraz gizlilik bile talep edebilirsiniz.
Fakat başlamadan önce önemli bir uyarı var: Bu projede bir ısı kaynağı gerekiyor. Herhangi bir yaralanmadan kaçınmak amacıyla, sizin ya da başka bir yetişkinin, ısının kullanımını yönettiğinden ya da denetlediğinden emin olun. Ne olur ne olmaz diye, elinizin altında bir yangın söndürücü bulundurmanızı da öneriyoruz.
İstatistikler
- Süre: 5-10 dakika
- Seviye: Kolay
İhtiyacınız olanlar
- Yarım limonun suyu
- Küçük bir kap
- Yarım çay kaşığı su
- Kulak temizleyici
- Kağıt
- Bir ısı kaynağı
Talimatlar
1. Limonun suyunu küçük kaba sıkın. Ellerinizi kullanabilirsiniz ya da ellerinizde henüz iyileşmemiş çizikler varsa, bir meyve sıkacağı kullanın. Eğer bir miktar çekirdek çıkarsa, onları boşverin.
2. Su ilave edin. Karıştırın.
3. Mesajınızı yazın. Kulak temizleyicinin ucunu, limon-su çözeltisine batırın ve gizli mesajınızı bununla kağıtların üzerine yazın.
4. “Mürekkebin” kurumasını bekleyin.
5. (İsteğe bağlı) Tuzak bir mesaj yazın. Eğer kağıdın üzerinde gizli bir mesaj olduğundan şüphelenebilecek herhangi birini yanıltmak istiyorsanız, kağıdın üzerine sıradan bir kalemle başka bir şey yazın. Ben sıradan bir alışveriş listesi yazdım.
6. Bir ısı kaynağı kullanarak, bu gizli mesajın şifresini çözün. Mesajı okumak için, kağıdın arkasını ısıya maruz bırakın. Sürekli hareket ettirin ki alev almasın.
Bir mum, çakmak, lamba ya da 100 watt’lık akkor lamba kullanabilirsiniz. Enerji tasarruflu bir lamba; eski, klasik bir lamba kadar ısınmayacaktır. Bu yüzden, kendinizi lambaya saatlerce kağıt tutarak bekler bir halde bulabilirsiniz. Eğer bir mum kullanıyorsanız, kap içinde olanlardan seçin; bu sayede kağıt ve alev arasında biraz uzaklık olacaktır.
Nasıl oluyor?
Bu projeyi daha önce duymuş olabilirsiniz. Hatta nasıl işlediğini bildiğinize bile inanıyor olabilirsiniz. Düşündüğünüz kadar basit değil. Rutgers Üniversitesi’nin gıda bilimi bölümünde profesör olan Karen M. Schaich, “İnternette bu deney hakkında bir sürü yanlış bilgi var” diyor.
Eğer bu projeyi internette aratırsanız, limon suyunun kahverengine dönmesinin oksidasyon sebepli olduğunu söyleyen bir sürü site bulursunuz. Oksidasyon, bir bileşen havaya karbon saldığında tetiklenen kimyasal bir tepkime. Bu olay, (limon suyu gibi) karbon bileşenlerini bir arada tutan bağların ısı aracılığıyla kopmasıyla meydana geliyor.
Böyle bir şey kesinlikle oluyor ama burada değil, diyor Schaich. Limon suyu, açık havada bıraktığınız zaman kahverengine dönen askorbik asit içeriyor. Bu deneyde uygulanan ısı, moleküler bağları kıracak ve limon suyunu okside edecek kadar yüksek değil; yalnızca, askorbik asidin bozulmasını hızlandırıyor.
Purdue Üniversitesi Ziraat Fakültesi’nde gıda bilimleri profesörü olan Andrea Liceaga, “Oksidasyonun meydana gelmesi için, oksijenin molekülün içine girmesi ya da bir şeye bağlanması lazım. Bunun için de dışarı çıkan bir şey lazım” diyor. “Kağıdı tutuşturacak bir sıcaklığa ihtiyacınız var; fakat bu deneyde bunu kesinlikle yapmıyorsunuz.”
Süt, tabii ki askorbik asit içermiyor. Bu yüzden kahverengine dönüşme sebebi farklı. “O durumda ise sebep, sütteki proteinlerle tepkimeye giren şekerler. Isı, bu işlemi de hızlandırıyor” diye açıklıyor Schaich. “Tereyağını kızarttığınız zaman kahverengine dönmesi ve yanması da aynı sebepten.”
Evde kal fen projesi: Bardakta yağmur
- Traş köpüğü
- Gıda boyası
- Su bardağı
- Bir kaşık
- Bir kase, fincan ya da başka bir kap
10 dakikadan kısa sürede, yağmurun temel prensiplerini gösterebilirsiniz.
Her gün soluduğumuz hava nemle dolu; çölde bile. Doğru koşullar altında, bu nemden bulut oluşuyor ve bulutlar, sonunda bir miktar yağmur bırakabiliyor. Neredeyse sihirli bir şey gibi olduğundan, dünya çapındaki kültürlerde yağmur tanrıları olması ve filmler, müzikler ile diğer sanat biçimlerinde güçlü bir etki için yağmurun kullanılması şaşırtıcı değil.
Fakat yağmurda gizemli bir şey yok. Bu projede; hüzünlü şekilde çiseleyen o yağmurun, ferahlatıcı yaz yağmurlarının ve şiddetli sağanak yağmurların ardındaki temel bilim açıklığa kavuşuyor.
Bu her ne kadar basit bir gösteri olsa da, önemli bir nokta bulunuyor: Traş jeli kullanmayın. Traş jeli, traş köpüğü kadar yumuşak değildir ve su yüzeyini düzgün biçimde kaplamaz. Ayrıca krem kalın ve beyazdır; bu yüzden, aslında kutu içerisinde duran bir buluta benziyor.
İstatistikler
- Süre: 5-10 dakika
- Seviye: Kolay
İhtiyacınız olan şeyler:
- Uzun, saydam bir su bardağı
- Traş köpüğü
- Gıda boyası
- Bir kase, fincan ya da başka ufak bir kap
- Bir kaşık
- Su
Talimatlar
1. Bardağı yarısına kadar suyla doldurun.
2. Traş köpüğünü suyun üzerine sıkın. Yaklaşık 3-4 santim kalınlığında bir tabaka olana kadar devam edin. Köpüğün üst kısmıyla bardağın üst kısmı arasında da en az 2.5 santim boşluk bırakmalısınız. Eğer böyle yapmazsanız, sonunda hepsi taşar.
3. Traş köpüğünü parmağınızla düzleştirin. Köpüğün, su yüzeyini tamamen örttüğünden ve tabakanın üstünde hiç boşluk olmadığından emin olun. Boyanın alttaki suya hemen gitmesini istemezsiniz; bu işi “yağmur” yapacak.
4. İkinci kapta gıda boyasını ve suyu karıştırın. İkinci kabınıza, yarım fincanla tam fincan arası su koyun. Kesin bir miktar yok. Ardından, yaklaşık yarım çay kaşığı kadar gıda boyası ekleyin. Yine kesin bir miktar yok; sevdiğiniz bir renk elde edene kadar koyabilirsiniz.
5. Renklenen suyu ilave edin. Kaşık kullanarak, renkli suyu traş köpüğünün üstüne dökün. Köpüğün çok hızlı çökmemesi için yavaş yapın.
6. YAĞMUR. Traş köpüğüne boya eklerken, boyanın “bulut katmanını” yararak ilerlemeye başladığını yan kısımlardan görebilirsiniz. En sonunda, köpüğü delip geçecek ve alt kısımdaki suya dökülecek.
Nasıl oluyor?
Bulutlar ve yağmur, havadaki su buharına bağlıdır. Olay bu kadar basit. AccuWeather.com sitesinde kıdemli meteoroloji uzmanı olan Dan Kottlowski, “Atmosferde ne kadar fazla nem olursa, bulutların oluştuğunu görme ihtimali o kadar fazla olur” diyor. “Bir bulut, milyarlarca ve milyarlarca küçük su parçacığından başka bir şey değildir.”
Fakat bulutları görmeniz demek, yağmurun geliyor olması demek değil. Eğer atmosferde nispeten sığ bir nem tabakası varsa (yine de birkaç yüz metre kalınlığında olmalı); bu bulutlar yere herhangi bir şey bırakmadan sürüklenip gidebilir. Aslında Kottlowski, yağışın gerçekleşmesi için birkaç yüz metre daha nem gerekebileceğini söylüyor.
Bu proje, bunu gayet açık bir şekilde gösteriyor. Traş köpüğünün üstündeki renkli su, aşağı bölümdeki suya gidecek kadar fazla miktarda değil. Fakat kremanın taşıyamayacağı noktaya ulaştığında, ipler kopuyor.
Ancak gerçek dünyadaki yağış, bir buluta sadece daha fazla nem eklenmesiyle oluşmuyor. Bir tetikleyici olması lazım. İşte yoğunlaşma çekirdekçikleri burada devreye giriyor. Kottlowski, bunların toz veya tuz parçacıkları; hatta böcekler bile olabileceğini söylüyor.
Bunlar bulutları biraz bozup, suyun yoğunlaşmasına sebep olduğunda; derler ya, gök deliniyor. Bu parçacıkların, yağmur devam ederken mevcut olması gerekmiyor; sadece onu başlatmaları yetiyor, diyor Kottlowski.
Şimdi teknik olarak bu projede, traş köpüğü “bulutu” etkileyen herhangi bir parçacık bulunmuyor. Talihsiz bir sinek gelip projenin içine düşse bile, bu aynı şey değil. Yine de, her kaşıkta köpüğe çarpan suyun aşındırıcı kuvveti; köpüğü bozması ve onu (renkli “yağmur suyunun” yağışını başlatacak kadar) bir bölgede yoğunlaştırmasıyla, benzer bir etkiye sahip olduğu söylenebilir.
Yazar: John Kennedy/Çeviren: Ozan Zaloğlu.
