شارك
الرئيسية
مهما بلغت من العُمر، سيظل من الممتع القيام ببعض التجارب العلمية الممتعة في المنزل، سواء من أجل التأكد من فكرةٍ تعلمتها في المدرسة، أو لكي تعلّم أطفالك بشكل عملي بعض الأمور التي يكونون بحاجة لاختبارها مباشرةً في سبيل ترسيخ المعلومات وتوضيحها. لذلك، نقدم لك في هذه المقالة مجموعة من التجارب العلمية المنزلية البسيطة التي تستخدم موادَّ متوفرة في كل المنازل لتطبيقها بسهولة وفي وقت قصير.
صناعة نموذج لطبلة الأذن
نعلم جميعاً أن وظيفة السمع لدى الإنسان تعمل على مبدأ استشعار الاهتزازات المختلفة، ومن ثم تُترجم في الدماغ كأصواتٍ مألوفة نفهمها، وهذا الاهتزاز يكون عن طريق غشاء طبلة الأذن الذي ينقل الأمواج المهتزة عبر عظيمات السمع إلى العصب السمعي. ولكي نفهم طريقة عمل الغشاء، بإمكاننا بناء نموذج عنه من خلال المواد التالية:
- وعاء دائري عميق، نستخدمه عادةً من أجل الحساء، ويفضل أن يكون كبيراً.
- غلاف بلاستيكي رقيق الذي نغطي به الأطعمة في البراد، أو يمكن استخدام كيس بلاستيكي.
- مطاطة لتثبيت الغلاف.
- حفنة من الرز.
- مكبر صوت.
لكي يعمل النموذج، يجب أن نغلف حواف الوعاء الفارغ بالسلوفان بشكل مشدود ونثبته باستخدام المطاطة، ومن ثم نرمي بعض حبات الرز على السلوفان الذي يمثل غشاء الطبل، ونقوم بتشغيل الموسيقى بعد أن نقرب مكبر الصوت من الوعاء، حيث نرى الاهتزازات الصوتية من خلال قفزات حبات الرز على الغشاء.
نفخ البالون كيميائياً
تتنفس الكائنات الحية الصغيرة بشكلٍ مختلف عن البشر، ومن أهم تلك المخلوقات الخمائر التي نضعها في مخبوزاتنا لكي تعطيها القوام الإسفنجي المنتفخ، وبإمكان هذه الظاهرة أن تنفخ البالون بسهولة، ما عليك سوى تحضير المواد التالية:
- ظرف خميرة جافة نشطة.
- زجاجة بلاستيكية صغيرة، مثل تلك المستخدمة لمياه الشرب.
- بالون.
- ملعقة صغيرة.
- سكر.
- ماء.
في البداية يتم سكب محتوى ظرف الخميرة بشكلٍ كامل في الزجاجة البلاستيكية، ونضيف عليها 3 ملاعق صغيرة من السكر، ومن ثم نصب الماء الدافئ (40 درجة مئوية) على المزيج لنملأ ربع الزجاجة، وفي حال لم تتوفر لديك المياه الدافئة، بإمكانك وضعها في الشمس قليلاً أو تدفئة الزجاجة لبضع دقائق في يديك.
يجب خلط المكونات عن طريق هز الزجاجة ووضع البالون على فوهتها، وبعد الانتظار مدة 20 دقيقة سينتفخ البالون بشكلٍ واضح أمامنا.
ما يحدث هو أن بكتيريا الخميرة تتغذى على السكر الموجود ثم تنقسم وتتضاعف، وتطلق غاز ثاني أوكسيد الكربون الذي ينفخ البالون. وللتحقق من فعالية غاز ثاني أوكسيد الكربون تستطيعون إطفاء عدد كبير من الشموع بالغاز.
اقرأ أيضاً: الإمارات تصنع محلولاً لاستخلاص الحمض النووي لفيروس كورونا
استخلاص الحمض النووي أو الدنا
سيكون رائعاً أن ترى بعينك المجردة المادة الوراثية التي تعطي الحياة للخلايا من خلال التعبير عن جيناتها. وعلى الرغم أن هذا الاستخلاص بسيط، فإنه فعَّال جداً ومن الممكن القيام به خلال 5 دقائق بتوفير المواد التالية:
- كوب زجاجي أو بلاستيكي شفاف.
- ملح.
- سائل الجلي.
- كحول طبي، ويفضل أن يكون مبرداً.
- عود أسنان للفّ خيوط الدنا.
يجب الحصول أولاً على كمية من اللعاب، علماً أن اللعاب بحد ذاته لا يحتوي على حمض نووي فهو عبارة عن مفرزات للخلايا، لكن الخلايا الظهارية التي تحتوي على الحمض النووي والموجودة في جوف الفم من الخدين واللثة تنفصل عن بطانة الفم وتخرج مع اللعاب، ويتم استخلاصها بوضع ملعقتين صغيرتين من الملح في ربع كأس من الماء فيقوم الشخص بالمضمضة بقوة لمدة 30 ثانية وبصق السائل في كأس شفاف.
نضيف بعدها ملعقة كبيرة من سائل تنظيف الصحون ونحركها لتكسير الخلايا الموجودة في اللعاب وإخراج الحمض النووي منها، وفي النهاية نسكب الكحول برفق على جانب الزجاج حتى تظهر طبقة واضحة تتشكل ضمنها خيوط بيضاء أو غيمة صغيرة هي الحمض النووي الخلوي، ويمكن إخراجها بعود الأسنان لرؤيتها، والاحتفاظ بها لتجارب أخرى.
اقرأ أيضاً: لماذا تفرز أفواهنا اللعاب؟
صناعة بطارية بسيطة من الخل
هل سألت نفسك يوماً كيف تستطيع توليد طاقة كهربائية بسيطة من أجل تغذية ضوء صغير أو تشغيل آلة حاسبة؟ في حال كان جوابك نعم، فبالفعل يمكنك صناعة بطارية صغيرة من خلال المواد التالية:
- زجاجة من الخل، أو عدة ليمونات.
- مسامير مطلية بالزنك، يكون لونها فضياً فاتحاً عادةً.
- سلك نحاسي من الأشرطة الكهربائية.
- فناجين قهوة أو أوعية صغيرة لاحتواء الخل.
- ضوء كهربائي صغير (LED).
نملأ الفنجان بالخل، ومن ثم نضع مسماراً يشكل القطب السالب والنحاس القطب الموجب دون أن يتلامسا ومن الممكن تثبيتهما بشريط لاصق، وهكذا يصبح من السهل قياس الفولت باستخدام مقياس فرق الكمون، لكن سنجد أنه لا يشغل مصباح ليد (LED) لأنه لا يوجد تيار كافٍ، لذلك نضع 4 فناجين بنفس الصفات لزيادة المسافة وتوليد تيار ونصل أقطاب المسمار وشريط النحاس على التسلسل بأسلاك نحاسية وصولاً لضوء الليد في نهاية الطرفين مع مراعاة وصل القطبين بشكلٍ صحيح، ومن ثم يفترض أن نرى توهجاً بسيطاً في المصباح، ويزداد التوهج بزيادة عدد الخلايا المولدة (الفناجين).
يُستعاض أحياناً عن فنجان الخل بغرس الأقطاب في ليمونة، حيث يعمل الخل أو حمض الليمون على نقل الإلكترونات بين القطبين. وبدلاً من استخدام عدة ليمونات، بالإمكان تقطيع ليمونة واحدة إلى عدة قطع واستخدام كل واحدة منها كخلية فتعطي نفس الكفاءة.
اقرأ أيضاً: 3 طرق تطيل عمر بطارية اللاب توب
مؤشر درجة الحموضة باستخدام الملفوف الأحمر
يعتبر قياس درجة الحموضة أو الأس الهيدروجيني مهماً في تطبيقات الكيمياء المختلفة، ومن الممكن استخدامه في الطبخ للتأكد من سلامة الأغذية وحالتها المثالية، ويتميز الملفوف الأحمر بخواص لونية تكشف عن اختلاف درجة الحموضة بشكل طبيعي نتيجة وجود مادة الأنثوسيانين به، وتتم التجربة بالمواد التالية:
- ملفوف أحمر.
- سكين.
- ماء.
- وعاء.
- ورق ترشيح.
نضيف كوبين مفرومين من الملفوف الأحمر لقدر ماء ونغليه حتى يتحول لون الماء إلى بنفسجيٍ غامق،
يؤخذ السائل الناتج ونرمي الملفوف، ثم ننقع أوراق الترشيح أو أورقاً عادية مقطعة بشكل شرائح طولانية في السائل الناتج وندعها تبرد، تصبح لدينا مجموعة مؤشرات حموضة منزلية يمكننا اختبارها، إذ يتغير لونها بحسب الوسط التي توضع به، فعندما يتحول لون الورقة للأحمر أو الوردي مثل الخل، ويكون الوسط حمضياً، بينما في الوسط القلوي تصبح خضراء أو صفراء كسائل الجلي، بينما لا يتغير اللون بالوسط المعتدل الحموضة مثل الشامبو.
اقرأ أيضاً: 5 طرق فعّالة لحفظ الأغذية لفترات طويلة بوجود تهديدات بالحرب والمجاعات
لا يمكننا فصل العلوم التطبيقية عن الحياة اليومية، فهي جزء لا يتجزأ من واقعنا، ومن خلالها نستطيع النمو والارتقاء بأذهاننا وتسهيل أداء وظائفنا اليومية، وهكذا ينشأ أغلب العلماء في المنزل من خلال إشباع الفضول وأداء التجارب البسيطة المنزلية التي يتم توسيعها وتطبيقها على مستويات أكبر لاحقاً. لذلك ننصحكم بأن تجربوا هذه التجارب وابتكار المزيد منها في سبيل التسلية والفائدة وتربية علماء المستقبل.