Jak zapalić zapałkę w stanie nieważkości? Fizyka da się lubić czyli Jak zapalić zapałkę w stanie nieważkości? Slajd 0 Codziennie używamy zapałek. Ja chciałbym pokazać Ci, drogi słuchaczu, jak to możliwe, że nasz „patyczek” działa, zastanowić się również, co trzeba zrobić żeby w stanie nieważkości działał tak samo. Nasze doświadczenia dotyczące stanu nieważkości, będziemy przeprowadzali w specjalnym pokoju, izolowanym od wszelkich oddziaływań

Zapałka od podszewki1 Parafina Osikowe drewko Osikowe drewko Slajd 1 Łepek zapałki w dzisiejszych czasach najczęściej pokrywa się chloranem potasu. Pod nim znajduje się cienka warstwa parafiny, która przenosi płomień na osikowe drewko. Draska (potarka) składa się głównie z czerwonego fosforu oraz kleju. Do tego są dodawane substancje zwiększające tarcie, np. krzemionka krystaliczna. Chloran potasu

Niech się stanie światłość1 Dla poniższej sytuacji T=µNy a T Nx R N Ny Slajd 2 Gdy pocieramy łebkiem zapałki o potarkę, w wyniku tarcia, dochodzi do zapalenia fosforu. Zwiększenie temperatury, powoduje przemieszczenie płomienia na łepek, a potem przez parafinę na patyczek.

Powietrze cenniejsze niż złoto Slajd 3 A dlaczego zapałka się pali?? Każde dziecko wie, że dzięki powietrzu w którym jest tlen (lub inny utleniacz). Tak więc bez tego zapałka się nie zapali. Dlatego zakładamy, że w naszym pokoju jest tlen.

Mokro, ślisko, zimno... Energia dostarczana aby zapalić zapałkę:1 Slajd 4 Jak wszyscy wiemy woda gasi ogień. A co się dzieje, gdy wilgotna jest draska lub zapałka?? W fabryce, żeby duże ilości fosforu i chloranu nie zapaliły się moczy się je. Substancje te mają ok. pięć razy mniejsze ciepło właściwe niż woda. Czyli przy potarciu musisz uzyskać pięć razy większą energię. Można powiedzieć, że zamiast na pierwsze piętro, musisz wejść na piąte. Do tego woda zmniejsza tarcie (czyli zamiast po schodach wchodzisz po linie). I na dodatek mokry łepek kruszy się (doszedłeś do trzeciego piętra, a tu lina pęka:P). Żeby przejść dalej, nasz pokój musi zostać osuszony.

Wykres zależności zapłonu od temperatury początkowej1 Zimno, zimniej, za zimno. Wykres zależności zapłonu od temperatury początkowej1 00C Temp. zapłonu Slajd 5 Następną kwestią jest ruch. Zapałka (lub świeczka na torcie ośmiolatka) nie może się palić, kiedy nią szybko poruszamy lub kiedy na nią dmuchamy. Spowodowane jest to tym, że wtedy zapałka gwałtownie się chłodzi i reakcja przestaje zachodzić. Czyli żeby zapałka nie zgasła, nie możemy na nią mocno dmuchać. Jako, że nasz pokój jest izolowany, (nie ma przeciągów ani innych ruchów powietrza) nic nie musimy w nim zmieniać.

KONIEC? KONIEC? Slajd 6 Kolejną ważną, rzeczą jest temperatura. Gdy będzie bardzo zimno, może się okazać, że zanim dostarczymy dosyć energii by zapalić fosfor, zetrzemy cały łepek. Tak więc w naszym pokoju musi być dostatecznie ciepło.

W górę i w dół... Slajd 7 I na tym właściwie mógłbym zakończyć. Gdyby jednak na tym etapie zakończył Kopernik, Słońce wciąż krążyło by dookoła ziemi. Tak więc mimo, wyczerpania oczywistych faktów, skupiłem się na subtelnych różnicach między miejscami w których jest i w których nie ma (w granicach błędu pomiaru) grawitacji.

Otoczka z niepalnych gazów Jak woda w kosmosie1 Otoczka z niepalnych gazów Slajd 8 Zwróciłem uwagę na zjawisko zwane konwekcją. Jest ono skutkiem różnic gęstości płynów lub gazów. Na przykład gdy ogrzewamy pokój piecykiem ciepłe powietrze, jako lżejsze, unosi się do góry. Tymczasem zimne opada na dół (by znów zostać podgrzanym przez nasz piecyk). Jednak aby zachodziło to zjawisko potrzebny jest jeszcze jeden czynnik – grawitacja. Której nie ma w stanie nieważkości (lub jest ale znoszona przez inne oddziaływania).

Summa summarum Podsumowując. Aby zapalić zapałkę w stanie nieważkości: musimy zapewnić dostęp do tlenu zapałka musi być odpowiednio sucha temperatura nie może być zbyt niska Te warunki pozwolą nam zapalić zapałkę. Aby podtrzymać płomień musimy dodatkowo zapewnić sztuczną wentylację.

KONIEC Prezentacja opracowana na podstawie: Adnotacje Wikipedia Polska Robert Kozela „Produkcja zapałek” dr Stanisław Rabiej „Tablice fizyczne” Wszystkie doświadczenia, zdjęcia i grafiki wykonane zostały przez autora. Wyjątkiem jest obraz ze slajdu 8. Adnotacje 1 Rysunek poglądowy 2 Wartości poglądowe lub przybliżone KONIEC Slajd 11 I na tym, mogę z czystym sumieniem zakończyć prezentację. Mam nadzieję, że przedstawione przeze mnie zagadnienia zaciekawiły Cię. Większość z nich została omówiona bardzo pobieżnie, ale jeśli któreś wydało Ci się interesujące zachęcam do zgłębienia tematu. Bo w końcu fizyka jest ciekawa i da się lubić. Rafał Karwat I LO w Łowiczu