Dołącz do czytelników
Brak wyników

Kącik małego odkrywcy

30 stycznia 2018

NR 30 (Październik 2017)

Tajemnice jesiennego ogrodu warzywnego

0 28

Tym razem w laboratorium młodych odkrywców będą królowały skarby jesiennego ogrodu – warzywa, na które najczęściej patrzymy oczami ogrodnika, kucharza, lekarza, artysty, terapeuty, a rzadziej – naukowców reprezentujących różnorodne dziedziny nauki. I wcale nie muszą to być warzywa wyszukane, na ogół mało znane. Te najbardziej popularne na naszych stołach są także na swój sposób wyjątkowe i z tego powodu warto je poznać i zgłębić ukryte nich tajemnice. Poza tym – tak zwane „nasze” warzywa często „naszymi” nie są, więc – jak przystało na prawdziwych naukowców – warto się dowiedzieć, kiedy, skąd i w jakich okolicznościach do nas „przywędrowały” i zagościły na dobre, aż do dnia dzisiejszego.

Zamieszczone poniżej eksperymenty mają na celu zainspirowanie młodych badaczy do odkrywania tajemnic z zakresu biologii, chemii i fizyki, ale też do zgłębiania wiedzy z różnych źródeł informacji naukowej oraz do postrzegania warzyw nie tylko jako źródła cennych składników naszej diety.

Tajemnica Felka Kartofelka

Dość pospolita nazwa ziemniaka – „kartofel” została zaczerpnięta z języka niemieckiego, ale ojczyzną ziemniaka wcale nie są Niemcy, tylko Ameryka Południowa. To właśnie tam, jeszcze w czasach prehistorycznych, Inkowie prowadzili pierwsze uprawy ziemniaków. Do Europy ziemniaki zostały sprowadzone przez hiszpańskich żeglarzy dopiero pod koniec XVI wieku. Dziś rozmaite gatunki tej popularnej rośliny uprawnej stanowią ważne źródło pożywienia, paszy dla zwierząt i surowiec przemysłowy. A dla naukowców ziemniaki są niezwykle ciekawym materiałem badawczym, czego dowodem jest ten oto eksperyment.

Należy przygotować:

  • duży ziemniak,
  • nóż,
  • 2 drewniane wykałaczki do szaszłyków,
  • 2 dość duże słoje z wodą,
  • mały garnek z wodą,
  • kuchenkę elektryczną.

Wykonanie eksperymentu:

  • Ziemniak obrać i przekroić na pół. Jedną połówkę ziemniaka ugotować (nie rozgotować!).
  • Obie połówki ziemniaka (ugotowaną i surową) wydrążyć w środku, a następnie przekłuć wykałaczkami. Wykałaczki oprzeć na brzegach słojów – ziemniaki powinny być częściowo zanurzone w wodzie. Poczekać kilka godzin.

Co się okaże? Zagłębienie surowej połówki ziemniaka napełni się wodą, zaś wydrążona połówka ziemniaka ugotowanego będzie pusta.

W czym tkwi tajemnica, skoro do eksperymentu użyto dwóch połówek tego samego ziemniaka? Otóż pomimo że obie połówki pochodzą z tego samego ziemniaka, ich skład chemiczny, a więc i właściwości, nie były jednakowe. Surowa połówka składała się z żywych komórek, mających zdolność swobodnej wymiany wody z otoczeniem. A w związku z tym, że stężenie soli w tej połówce ziemniaka było większe, niż w otaczającej ją wodzie, woda ze słoja z łatwością przechodziła przez błony komórkowe ziemniaka i zapełniała zagłębienie. Na tej właśnie zasadzie, zwanej przez botaników osmozą, odbywa się pobieranie wody przez korzenie roślin (oczywiście bulwa ziemniaka nie jest korzeniem, ale tutaj chodzi o zasadę pobierania wody przez roślinę).

Dlaczego nie stało się tak samo w przypadku drugiej połówki ziemniaka? Dlatego, że proces gotowania (działanie na ziemniaka wysoką temperaturą) spowodował zmiany chemiczne w komórkach ziemniaka i obumarcie tych komórek. Tym samym bezpowrotnie zostały zniszczone funkcje życiowe komórek, do których należy między innymi swobodna wymiana wody z otoczeniem. I to właśnie dlatego zagłębienie tej połówki ziemniaka nie wypełniło się wodą.

Czy Felek Kartofelek potrafi pływać?

Zwykle – nie, ale czasem – tak, jeśli sprawimy, że Felek Kartofelek stanie się na tyle lekki, że będzie unosić się na powierzchni wody. Cała tajemnica jest ściśle związana z fizyką, a dokładniej mówiąc – z prawem Archimedesa, wynikającym z zanurzania w wodzie ciał o różnej gęstości.

Do wykonania eksperymentu potrzebne będą:

  • 2 dość duże, jednakowej wielkości ziemniaki,
  • duże szklane naczynie z wodą (o pojemności ok. 2–3 l),
  • łyżka,
  • korki do butelek,
  • sól,
  • drewniane wykałaczki.

Wykonanie eksperymentu:

  • Z jednego ziemniaka, korków i wykałaczek wykonać postać ludzika – Felka Kartofelka (najpierw wbić wykałaczki w korki, a potem odpowiednio połączyć je z ziemniakiem).
  • Włożyć Felka Kartofelka i drugi ziemniak do dużego naczynia z wodą.

Co się okaże? Felek Kartofelek wypłynie na powierzchnię wody i będzie się na niej unosił, natomiast drugi ziemniak opadnie na dno.

W czym tkwi przyczyna, że jeden ziemniak opada na dno, a drugi nie? To, czy ciała toną w wodzie, czy się na niej unoszą, zależy od gęstości tych ciał. Przedmioty o gęstości większej od wody toną (i tak stało się z drugim ziemniakiem). Zaś przedmioty o gęstości mniejszej od wody unoszą się na niej (Felek Kartofelek nie zatonął). Za sprawą korków Felek Kartofelek znacznie „zmniejszył” swoją gęstość i dlatego wypłynął na powierzchnię wody. W taki oto zabawny sposób można przedstawić ważne odkrycie Archimedesa związane z zanurzaniem ciał w wodzie.

Jak się przekonać, że rzeczywiście Felek Kartofelek i drugi ziemniak mają różną gęstość?

  • Należy zaznaczyć poziom wody w naczyniu przed wrzuceniem ziemniaków.
  • Włożyć do wody Felka Kartofelka i lekko docisnąć łyżką, aby cały zanurzył się w wodzie. Zaznaczyć na naczyniu, o ile podniósł się poziom wody.
  • Wyjąć z wody Felka Kartofelka i włożyć do niej drugiego ziemniaka. Zaznaczyć poziom wody.

Co się okaże? Sam ziemniak wypiera mniej wody, niż Felek Kartofelek, a to oznacza, że jest od niego cięższy. Różnicę spowodo...

Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów.

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • 10 wydań magazynu "Życie Szkoły"
  • Dostęp do wszystkich archiwalnych artykułów w wersji online
  • Możliwość pobrania materiałów dodatkowych
  • ...i wiele więcej!
Sprawdź

Przypisy