Μάθημα : Παιχνιδοπειράματα με ανοδικά ρεύματα θερμού αέρα_Τ4Ε

Ας ξεκινήσουμε με τα "φιδάκια της θερμότητας" που δεν προλάβαμε να ολοκληρώσουμε στο σχολείο. Είχατε ως εργασία για το σπίτι, να ζωγραφίσετε και να κόψετε τα δικά σας φιδάκια και στη συνέχεια να τα φέρετε να τα δούμε όλοι-ες μαζί στο Εργαστήριο!

Για περισσότερες ιδέες κατασκευής, κατεβάζουμε και εκτυπώνουμε τα πέντε διαθέσιμα πρότυπα για φιδάκια από εδώ, ή εκτυπώνουμε μόνο εκείνο που μας αρέσει περισσότερο, κάτι που ήδη έχουμε κάνει στο σχολείο.

Ερωτήματα [τα ερωτήματα είναι σημαντικά ... απαντήσεις βρίσκουμε!]

• Τι κάνει το φλεγόμενο κεράκι ρεσώ στον αέρα που υπάρχει γύρω του;
• Τι νομίζετε ότι συμβαίνει στον αέρα που θερμαίνεται;
• Γιατί το φιδάκι γυρίζει γύρω-γύρω;
• Γυρίζει με την ίδια φορά το κάθε φιδάκι (από αριστερά προς τα δεξιά ή από τα δεξιά προς τα αριστερά);
• Μπορείς να εξηγήσεις γιατί διαφορετικά φιδάκια στριφογυρίζουν με διαφορετικούς τρόπους;
• Τι θα συμβεί αν βάλουμε δύο ή τρία κεράκια ρεσώ κάτω από το φιδάκι; Προσοχή πάντοτε με τα κεράκια ρεσώ μην αρπάξει φωτιά το φιδάκι μας!!

Τι συμβαίνει;
Τα χάρτινα φιδάκια γυρίζουν εξαιτίας της θερμότητας! Το κεράκι ρεσώ είναι μια πηγή θερμότητας που θερμαίνει τον αέρα τριγύρω. Ο θερμός αέρας διαστέλλεται, δηλαδή μεγαλώνει ο όγκος του και έτσι γίνεται ελαφρύτερος, με την έννοια του λιγότερο πυκνός, από τον πιο κρύο αέρα μέσα στο δωμάτιο. Ο θερμός αέρας κινείται ανοδικά, δηλαδή κατακόρυφα προς τα πάνω και έτσι δημιουργείται ένα ρεύμα θερμού αέρα, το οποίο ρέει τριγύρω και μέσα στο χάρτινο φιδάκι κάνοντάς το να στριφογυρίζει εξαιτίας του σπειροειδούς σχήματός του. Το σημείο που δένουμε με λεπτή κλωστή το φιδάκι μας, είτε από το κεφάλι είτε από την ουρά, είναι ουσιαστικά το κεντρικό σημείο της περιστροφής του και η λεπτή κλωστή που χρησιμοποιούμε δημιουργεί ελάχιστες τριβές, με αποτέλεσμα να κινείται ελεύθερα και να είναι ευαίσθητο ακόμα και σε ένα μικρό ανοδικό ρεύμα θερμού αέρα. Όμοια, το σημείο που κρεμάμε το φιδάκι μας σε ένα μακρύ καλαμάκι από σουβλάκι ή ένα κομμάτι λεπτό ξύλο που έχουμε γυαλοχαρτίσει κατάλληλα στην άκρη, είναι πάλι το κεντρικό σημείο της περιστροφής του. Το μικρό βαθούλωμα, το οποίο οριοθετεί το σημείο περιστροφής του πάνω στο καλαμάκι ή στο ξυλάκι, έχει επίσης μικρές τριβές και περιστρέφεται ελεύθερα μέσα στο ρεύμα του θερμού αέρα. Οφείλουμε να προσέξουμε ώστε να μην τρυπήσουμε το χαρτί ή το χαρτόνι ή το πλαστικοποιημένο χαρτί από το φιδάκι μας, αλλά απλά να το πιέσουμε ελαφρά πάνω στο καλαμάκι ή στο μυτερό ξυλάκι για να δημιουργηθεί αυτό το βαθούλωμα περιστροφής (βλ. παρακάτω βίντεο, προς το τέλος).

Τα "φιδάκια της θερμότητας", με το βίντεο από το Εργαστήριο ΦΕ στο 9ο Δημοτικό Σχολείο Ρεθύμνου, θα τα βρείτε και στο σχολικό εγχειρίδιο, στο "Βιβλίο του Μαθητή" (... και της Μαθήτριας) του διδακτικού πακέτου "Ερευνώ και Ανακαλύπτω", στο  "Φυσικά ΣΤ' Δημοτικού - Βιβλίο Μαθητή (Εμπλουτισμένο)"

Τώρα, βέβαια, αν δεν έχετε ένα εκτυπωτή, για να εκτυπώσετε τα σχέδια, θα πρέπει να φτιάξετε τα δικά σας με χαρτονάκια ή χαρτιά που θα βρείτε σο σπίτι. Όμως, δείτε παρακάτω και μια ιδέα με ένα κυκλικό δίσκο αλουμινόχαρτου (αλουμινόφυλλου), τον οποίο αν κόψουμε προσεκτικά με ένα ψαλίδι, όπως κόβαμε και τα χαρτονένια φιδάκια στο σχολείο, μπορούμε να έχουμε ένα "αλουμινόφιδο της θερμότητας". Μπορείτε να το στηρίξετε σε ένα καλαμάκι/ξυλάκι, όπως δείχνει το βίντεο, ή/και να το κρεμάσετε με κλωστή, όπως έχουμε κάνει και με τα άλλα φιδάκια.

• Τι λέτε, είναι πιο ασφαλές το "αλουμινόφιδο"; γιατί;
• Αν κόψετε δεξιόστροφα ή αριστερόστροφα τον κυκλικό δίσκο, θα έχει διαφορά στο πώς θα περιστρέφεται το "αλουμινόφιδο";
• Μπορείτε να σχεδιάσετε και να χρωματίσετε το "αλουμινόφιδο" με ... ανεξίτηλους μαρκαδόρους;

Μπορείτε να στείλετε, να μοιραστείτε και να ανεβάσετε φωτογραφίες και βίντεο από το "βελτιωμένο" αλουμινόφιδο της θερμότητας σε ένα μήνυμα εδώ!