Kodėl išspaudžiant dantų pastą ją išstumia?
Trumpas atsakymas: Spausdami dantų pastos tūbelę, spaudžiate pastą viduje ir padidinate slėgį. Pasta juda link angos ir išlenda, nes didesnis slėgis verčia ją pro skylutę.
Paprasčiau tariant
Dantų pasta spaudžiama tūbelėje. Paspaudus tūbelę, ranka sukuria jėgą, kuri spaudžia pastą. Jėga pastai padidina slėgį tūbelės viduje.
Slėgis stumia į visas puses ir randa lengviausią išeitį – angą. Dantų pasta yra tiršta, todėl ji neteka kaip vanduo. Skylutė gale yra siaura, todėl pasta ištrykšta kaip juostelė, o ne liejasi.
Kuo stipriau spaudžiate, tuo didesnis slėgis ir tuo greičiau išteka pasta. Pasta taip pat keičia savo tekėjimą spaudžiant, todėl ji gali būti lėta arba greita, priklausomai nuo jėgos ir tūbelės formos.
Kaip tai veikia moksliškai
Įvardyti dėsniai / principai: Poveikio/dėsnio pavadinimas: Paskalio principas ir slėgio bei tekėjimo skysčiuose idėjos.
Spausdami tūbelę, mažam plotui veikiate jėgą. Slėgis lygus jėgai, padalytai iš ploto. Šis slėgis perduodamas per dantų pastą ir spaudžia kiekvieną pastos dalį.
Anga yra silpniausia vieta pastai judėti, todėl ji teka ten. Dantų pasta nėra paprastas skystis. Tai tirštas, gelio pavidalo mišinys, kuris priešinasi judėjimui (šis pasipriešinimas vadinamas klampumu).
Daugelis dantų pastų yra skystėjančios, o tai reiškia, kad jos teka lengviau, kai jas stipriai suspaudžiate, ir ne taip lengvai, kai nustojate spausti . Tūbelės forma ir angos dydis taip pat lemia, kaip greitai pasta išteka.
Kaip mes tai žinome: Žmonės atlieka laboratorinius bandymus, kuriais matuojamas pastų slėgis, tekėjimas ir klampumas, ir atlieka paprastus spaudimo eksperimentus su tūbelėmis, kad pamatytų, kaip tekėjimas keičiasi priklausomai nuo jėgos. Stebėjimai atitinka aukščiau pateiktas slėgio ir tekėjimo idėjas.
Kur tai pastebėsi
- Kečupo buteliuko spaudimas, norint užtepti kečupo ant bulvyčių.
- Dažų tūbelės spaudimas, norint užtepti dažų ant paletės.
- Muilo dozatoriaus pumpavimas, norint iš purkštuko gauti muilo.
- Glajaus spaudimas iš konditerinio maišelio puošiant keksiuką.
Eksperimentas
Spauskite ir stebėkite
Sauga: Nevalgykite dantų pastos; prireikus paprašykite suaugusiojo pagalbos. Reikalavimai: dantų pastos tūbelė (arba mažas plastikinis prieskonių tūbelė), liniuotė, popieriaus lapas arba mažas padėklas
Priemonės
Žingsniai
- Padėkite uždarytą tūbelę ant popieriaus lapo arba padėklo ir pažymėkite pastos lygį liniuote.
- Švelniai paspauskite ties tūbelės viduriu ir stebėkite, kur juda pasta.
- Spauskite stipriau ir stebėkite, kiek pastos išteka iš angos.
- Pabandykite suspausti ties tūbelės galu (arčiau angos) ir palyginkite, kiek išteka.
- Išlyginkite tūbelę ir dar kartą paspauskite, kad pamatytumėte, kaip keičiasi tūbelės forma. Ką tai rodo: Spaudimas padidina slėgį ir išstumia pastą, o spaudimo vieta ir stiprumas keičia ištekančio kiekio skirtumą.
Naudingi terminai
- Slėgis: jėga, veikianti plotą, matuojama kaip jėga, padalyta iš ploto.
- Jėga: jūsų rankos ar kito objekto stūmimas arba traukimas.
- Klampumas: skysčio tirštumas arba lipnumas; didelis klampumas reiškia, kad jis teka lėtai.
- Paskalio principas: taisyklė, teigianti, kad uždaram skysčiui taikomas slėgis tolygiai pasiskirsto visame skystyje.
- Šlyties retėjimas: kai medžiaga teka lengviau veikiant stipresniam stūmimui arba spaudimui .
Vaikai klausia
Kodėl ne visa dantų pasta išbėga iš karto?
Pasta yra tiršta, o maža anga ir pastos pasipriešinimas sulaiko didžiąją jos dalį, kol pakankamai stipriai suspaudžiate.
Kodėl kai kurias tūbeles sunkiau suspausti nei kitas?
Tirštesnei pastai, mažesnei anga arba standesnei tūbelei reikia daugiau jėgos, kad slėgis būtų pakankamai padidintas ir pasta išstumta.
Ar dantų pasta yra kieta, ar skysta?
Dantų pasta yra pasta – ji turi ir kietų, ir skystų savybių, todėl suspaudus ji gali šiek tiek išlaikyti formą, bet ir tekėti.
Ar oro slėgis tūbelės viduje gali būti svarbus?
Taip. Jei tūbelėje yra oro kišenių, suspaudimas keičia oro ir pastos judėjimą ir gali paveikti pastos išbėgimą.