MARSHMALLOWS: भौतिकी के सिद्धांतों के प्रदर्शन के लिए आदर्श मीडिया | विज्ञान | स्मिथसोनियन - लेख, ब्लॉग, आश्चर्य विज्ञान, विज्ञान

यदि इस सप्ताह के अंत में ईस्टर बनी आपके घर में आती है, तो आप अपने आप को मार्शमॉलो और पीपों के ढेरों के साथ पा सकते हैं। इन सबका क्या करें? बस उन्हें खाने से, उनके साथ खाना पकाने से, या डियोराम बनाने से अपने कलात्मक पक्ष को उजागर करने से, उनका उपयोग करने पर विचार करें… .विज्ञान के लिए!

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Marshmallows, यह पता चला है, घर में विज्ञान के प्रयोगों के लिए उपकरण के टुकड़े होना चाहिए। ज़रूर, आप उन्हें मनोविज्ञान के कुख्यात मार्शमैलो परीक्षण और इसके कभी-कभी जटिल पुनरावृत्तियों के क्षेत्र के माध्यम से अपने बच्चों के आत्म नियंत्रण का परीक्षण करने के लिए उपयोग कर सकते हैं। लेकिन अगर आप अपने बच्चों को टार्सलाइजिंग तरीके से मार्शमैलो तक पहुंचाने में कोई कसर नहीं छोड़ते हैं, तो उन्हें इन आसान विज्ञान परियोजनाओं की कोशिश करने पर विचार करना चाहिए:

एक निर्वात में मार्शमैलो

गैस के आयतन और उसके दबाव के बीच के संबंध को एक साधारण सेट अप के साथ घर पर प्रदर्शित किया जा सकता है। (फोटो मोहि कुमार द्वारा)

नहीं, इस तरह का निर्वात नहीं, इस मुहावरे से जुड़ी लुभावना संभावनाओं के बावजूद। आपको ज़रूरत होगी:

ढक्कन के साथ एक ग्लास जार
जार से बाहर की हवा को पंप करने का एक तंत्र
मार्श मैलो - एक प्रकार की मिठाई

इस प्रयोग के लिए फ़िज़िक्स हाइपरटेक्स्टबुक एक रसोई वैक्यूम पंप का उपयोग करने की सिफारिश करता है। जार के ढक्कन में एक छोटा सा छेद काटना और उसमें एक वाइन प्रेसर के वैक्यूम पंप को निचोड़ना भी काम करता है।

जार में कुछ मार्शमॉल्स रखें, इसे सील करें और फिर हवा को बाहर पंप करें:

क्या चल रहा है? Marshmallows मूल रूप से चीनी, पानी, हवा और जिलेटिन से निकला एक फोम है। चीनी उन्हें मीठा बनाती है, पानी और चीनी का कॉम्बो उन्हें चिपचिपा बनाता है और जिलेटिन उन्हें स्ट्रेच करता है। लेकिन हवा-जो वास्तव में अधिकांश कन्फेक्शन के आयतन को बनाती है — मार्शमेलो को ठोस में गैस को अतिक्रमण करने के लिए सबसे स्वादिष्ट तरीका बनाती है। जैसे ही आप जार से हवा को बाहर निकालते हैं, मार्शमॉलो के अंदर की हवा फैलती है और मार्शमैलो फुफकारता है। सील को छोड़ दें, और मार्शमॉलोज़ अपने सामान्य आकार में लौट आए।

बधाई हो! आपने केवल बॉयल के नियम का प्रदर्शन किया है, जिसमें कहा गया है कि जब तापमान में बदलाव नहीं होता है, तो दबाव के बीच संबंध (जो जार से हवा को पंप करके कम हो जाता है) और गैस के किसी भी सेट की मात्रा (मार्शमॉलो) के विपरीत होता है आनुपातिक। दूसरे शब्दों में, एक घटने से दूसरे की वृद्धि आवश्यक हो जाती है।

यदि आप उन्हें नहीं खा सकते हैं, तो उन्हें न्यूक करें!

यदि आपने कभी किसी कैम्प फायर पर मार्शमैलो भुनाया है, तो आपको पता चल जाएगा कि यह अगला प्रदर्शन कहां हो रहा है। आपको ज़रूरत होगी:

माइक्रोवेव
एक माइक्रोवेव करने योग्य प्लेट
एक मानक आकार का मार्शमैलो (मिनिस या जंबोस से बचें; पूर्व भून जाएगा और बाद वाला भारी गड़बड़ कर सकता है!)।

एक प्लेट के केंद्र में अपने फ्लैट पक्षों में से एक पर मार्शमैलो रखें। फिर, उच्च पर 45 सेकंड, के लिए मार्शमॉलो माइक्रोवेव करें।

यह जिंदा है! इस बार, मार्शमॉलो के आसपास के दबाव को बदलने के बजाय, आप तापमान को बदल रहे हैं। जैसे ही माइक्रोवेव मार्शमैलो को गर्म करता है, मार्शमैलो में पानी गर्म होकर हवा को गर्म करता है। जब हवा गर्म हो जाती है, तो यह फैल जाती है, मार्शमॉलो को थपथपाने के लिए मजबूर करती है। कन्फेक्शन का पानी भी शक्कर को नरम करता है, जिससे यह ऊब जाता है, जैसा कि ऊपर दिए गए वीडियो में देखा गया है (YouTube उपयोगकर्ता bbbpwns द्वारा बनाया गया है)।

तापमान और आयतन के बीच का संबंध चार्ल्स के कानून का प्रतिनिधि है, जो मानता है कि किसी भी गैस की मात्रा का विस्तार तब होगा जब गैस के तापमान में वृद्धि से गैस के आयतन में वृद्धि की आवश्यकता होगी।

Peeps के साथ यह कोशिश करना थोड़ा खतरनाक परिणाम देता है, YouTube उपयोगकर्ता UBrocks द्वारा दिखाया गया है:

यदि आप वापस Puft Marshmallow मैन में चले गए, तो आप अपने माइक्रोवेव से खींचे गए राक्षस मार्शमैलो को अंतिम रूप नहीं देंगे - यह शांत और ओज के ग्लोब में बदल जाएगा। लेकिन इससे पहले कि यह पूरी तरह से ठंडा हो जाए, ओज काफी निंदनीय है और इसे आकृतियों में तराशा जा सकता है। लेकिन सावधान! मार्शमैलो अवशेष नपलाम की तरह हैं - वे आपसे चिपक जाएंगे और जल जाएंगे। थोड़ा ठंडा होने के बाद, कुछ भी मोल्ड करने से पहले अपनी हथेलियों पर कुछ तेल ब्रश करें, अन्यथा आपकी मूर्तिकला आपके हाथों से चिपकी रहेगी।

प्रकाश की गति की गणना करने का एक रास्ता

इस प्रदर्शन के लिए आपको पृष्ठभूमि के ज्ञान की थोड़ी सी आवश्यकता होती है क्योंकि आप शुरू करते हैं। एक तरंग की गति को आवृत्ति के साथ तरंग दैर्ध्य (शिखा से शिखा की दूरी) गुणा करके (शिखा-से-शिखा चक्र की संख्या जो समय के एक खंड में दोहराती है) से गुणा किया जा सकता है। प्रकाश एक लहर है, और इसकी गति को फैंसी उपकरणों के बिना उसी तरह से गणना की जा सकती है। आपको ज़रूरत होगी:

मार्शमैलोज़ की एक परत के बाद एक बच्चे को पिघले हुए पैच के बीच की दूरी को माप दिया गया। फोटो मोहि कुमार द्वारा

मार्शमैलोज़ की एक परत के बाद एक बच्चे को पिघले हुए पैच के बीच की दूरी को माप दिया गया। (फोटो मोहि कुमार द्वारा)

टर्नटेबल के साथ एक माइक्रोवेव हटा दिया
एक गिलास पुलाव पकवान या बेकिंग ट्रे
मिनी मार्शमॉलो
एक शासक
कैलकुलेटर

बेकिंग ट्रे लें और नीचे की ओर मार्शमॉलो की एक लेयर पैक करें, जो छोटे-छोटे पफी सैनिकों की तरह पंक्तिबद्ध हो। सुनिश्चित करें कि माइक्रोवेव से टर्नटेबल हटा दिया गया है - यह माइक्रोवेव को कांच और मार्शमैलोज़ के माध्यम से एक स्थायी तरंग पैटर्न में स्थानांतरित करने की अनुमति देता है। मार्शमॉलो को ध्यान से देखते हुए, कम पर कुछ मिनट पकाएं। टर्नटेबल हटाए जाने के साथ, माइक्रोवेव समान रूप से गर्म नहीं होता है - आप पिघले हुए पैच को अपने मार्शमैलो क्षेत्र में बनाते हुए देखेंगे।

जैसे ही आप इस तरह के कुछ पैच देखते हैं, डिश को हटा दें और दो के बीच की दूरी को मापें जो माइक्रोवेव के दरवाजे के समानांतर एक लाइन बनाते हैं - ये स्टैंडिंग वेव के भीतर उच्चतम एम्पलीट्यूड के स्थानों को चिह्नित करते हैं। अपने मार्शमैलोज़ के माध्यम से गुजरने वाले माइक्रोवेव की पूरी तरंग दैर्ध्य प्राप्त करने के लिए इसे दो से गुणा करें (यदि आप एक खड़े तरंग की ज्यामिति को देखते हैं, तो आपके प्रारंभिक माप ने आपको केवल आधा तरंग दैर्ध्य दिया था)। इसे मीटर में बदलें।

माइक्रोवेव की नियमावली में या डिवाइस के अंदर एक लेबल में पाई जाने वाली माइक्रोवेव की आवृत्ति से इस परिणाम को गुणा करते हुए ~ 299, 000, 000 मीटर प्रति सेकंड-प्रकाश की गति देता है! इसका एक वीडियो यहां देखें।