يمكن القيام بعددٍ من التّجارب العلميّة باستخدام أغراض بسيطة نحملها معنا في نزهتنا الرّبيعية أو ربّما نجدها في الطّبيعة من حولنا
برتقالة تلفُظُ لهبًا ناريًّا
ما المطلوب؟
قشرة برتقال وولّاعة أو شمعة
ماذا نفعل؟
نُشعل الولّاعة أو الشّمعة ونعصر قشرة البرتقال بجانب اللّهب. نلاحظ اشتعال العصير المتطاير من القشرة.
لماذا؟
توجد في خلايا قشرة الحمضيّات زيوتٌ قابلة للاشتعال ومركّبات كربون. تُكسِبُ الزّيوتُ فاكهةَ الحمضيّات رائحتها المميّزة الّتي تبقى على اليد بعد تقشيرها. توجد للزّيوت وظيفةٌ أساسيةٌ وهي حماية الفاكهة الآخذة بالنّموّ من الكائنات الضّارّة المُؤذِية. عند الضّغط على القشرة تتراصّ خلاياها ويتناثر الزّيت المخزون فيها. عندما تصادم الزّيوت ذات القابليّة للاشتعال لهب الشّمعة (أو الولّاعة أو أيّ لهب آخر) تشتعل مُكوّنةً منظرًا خلّابًا. يجب توخّي الحذر خوفًا من إشعال أيّ شيء آخر في محيطنا.
الفصل بين الملح والفلفل
ما المطلوب؟
ملح ناعم، فلفل أسود مطحون، صحن وبالون
ماذا نفعل؟
نخلط قليلاً من الملح والفلفل داخل صحن، ننفخ البالون ونربطه ليبقى منفوخًا ونفركه بشعر الرّأس ونقرّبه من الخليط. ينجذب الفلفل إلى البالون.
لماذا؟
عند فرك البالون بشعر الرّأس تتكوّن شحنات كهربائيّة ساكنة على سطحه. تُؤدّي هذه الشّحنات إلى انتظام الشّحنات الكهربائيّة في الفلفل الأسود بشكلٍ مختلف فتنجذب حبيبات الفلفل إلى البالون. تنجذب حبيبات الملح أيضًا نحو البالون لنفس السّبب ولكنّها أثقل، وتتغلّب قوّة الجاذبيّة على قوّة التّجاذب الكهربائيّة فيبقى الملح في الصّحن ولا يصعد نحو البالون.
حبّات الزّبيب الرّاقصة
ما المطلوب؟
ماء الصّودا، كأس، حبّات صغيرة من الزّبيب (العنب المُجَفّف)
ماذا نفعل؟
نصبُّ ماء الصودا في الكأس ثُمَّ نُلقي عددًا من حبّات الزّبيب الصّغيرة داخل الكأس. تصعدُ حبّات الزّبيب إلى الأعلى ثمّ تنزلُ داخل الكأس من تلقاء ذاتها.
لماذا؟
"تنحبسُ" فقاعات ثاني أكسيد الكربون من ماء الصّودا داخل التّجاعيد على السّطح الخارجيّ لحبّات الزّبيب. عندما تتراكم كميّةٌ كافيةٌ من الفقاعات على سطح حبّة الزّبيب تحملها معها إلى أعلى كأنّها طوّافات. عندما تصل حبّة الزّبيب الصّاعدة إلى السّطح الأعلى لماء الصّودا ينطلق ثاني أكسيد الكربون إلى الجوّ فترسب حبّة الزّبيب عائدةً إلى أسفل الكأس. تتجمّع فقاعات ثاني أكسيد الكربون ثانيةً على حبّة الزّبيب في طريقها إلى الأسفل فتعود لتصعدَ وهكذا دواليك.
عُلبة لا ينصبّ الماء منها
ما المطلوب؟
علبة مشروب فارغة، ماء
ماذا نفعل؟
نملأ العلبة بالماء، نديرُ لسان فتحتها بحيث تُقبَض تحت حافّة العلبة ثمَّ نقلب العلبة بسرعة بحيث تصبح عموديّة. تسقط بضع قطراتٍ من الماء لكن الغالبية العظمى من الماء لا تنسكب من العلبة.
لماذا؟
يُكوّن الماء غشاءً دقيقًا على سطحه الخارجيّ فيُغَطّيه. يُسمّى هذا الغشاء "التّوتر السّطحيّ". عندما نملأ العلبة بالماء ونقلبها، تُؤثّرُ على التّوتّر السّطحيّ للماء في فتحة العلبة قوّتان متضادّتان. تُؤدّي قوّة جاذبيّة الكرة الأرضيّة إلى أن يُكوّن الماء ضغطًا إلى الأسفل، لكن في اللّحظة الّتي يبدأ الماء فيها بالتّحرّك إلى الأسفل من العلبة المليئة، حتّى وإن كانت هذه الحركة حركةً خفيفةً جدًّا مقدارها جزء بسيط من مليمتر واحد، ينخفض الضّغط في العلبة لأنّه لا تدخل إليها أيّة مادّة تُذكر تحتلّ مكان الماء الّذي قد خرجَ (يمنع التّوتر السّطحيّ دخول الهواء إلى العلبة). يزداد حجم الهواء "المحبوس" داخل العلبة فينخفض الضّغط فيها ويصبح أقلّ من ضغط الهواء الّذي يُؤثّر من الخارج فتتوقّف حركة الماء (يدفعُ ضغط الهواء الخارجيّ بالماء من الأسفل إلى الأعلى) - ولا ينسكب الماء.
انغلاق كوز الصّنوبر
ما المطلوب؟
كوز صنوبر، وعاء فيه ماء
ماذا نفعل؟
نغمس كوز صنوبر ذا حراشف مُتفتّحة داخل صحنٍ (أو طشتٍ) فيه ماء. تُغلق حراشف الكوز بعد مرور بضع ساعات.
لماذا؟
تعتمد آليّة انفتاح وانغلاق كوز الصّنوبر على حقيقة أنّ المادّة الخشبيّة تميل إلى الانتفاخ عندما تبتلّ أو عندما تكون الرطوبةُ عاليةً في محيطها. المادّة الرّئيسيّة الّتي يتكوّن منها خشب الأشجار هي السّليلوز وهي عبارة عن جزيئات ضخمة تستطيع امتصاص الماء. عندما يبتلّ الخشب تدخل جزيئات الماء الصّغيرة بين سلاسل السّليلوز الكبيرة وتؤدّي إلى تباعدها عن بعضها البعض فينتفخ الخشب. يتكوّن كوز الصنوبر من حراشف. القسم السفليّ لهذه الحراشف أكثر سُمكًا من القسم العلويّ، والّذي يحتوي على كمّيّة كبيرة من السّليلوز. يتمّ إغلاق كوز الصّنوبرعندما ينتفخ القسم السفليّ من الحراشف.