ניסוי זה נכתב ע”י שחר נהרי, לאה מלוב וצוות ההדרכה והפיקוח על הוראת המדעים של מחוז מרכז.
הצוות תכנן שלל ניסויים שמטרתם להעביר לתלמידים את משבר האקלים והחשיבות שלנו בניסיון לצמצם את המשבר.
ציוד נדרש:
- שני כלים שקופים עם פתח רחב בנפח חצי ליטר (קערות פלסטיק ממוחזר או משהו דומה)
- 400 גר’ פלסטלינה
- 10 קוביות קרח
- חצי ליטר מים
- טוש פרמננט (לא מחיק)
מהלך הניסוי:
- חלקו את הפלסטלינה ל4 חלקים שוים (100 גר’ כל אחד)
- הצמידו בכל קערה 2 חלקי פלסטלינה צמוד לדופן (זה ידגים את היבשה בניסוי)
- מיזגו לכל כלי 200 מ”ל מים (זה ידגים את הים בניסוי)
- סמנו בטוש את גובה פני הים בכל קערה.
- הניחו בכלי הראשון 5 קוביות קרח במים ובכלי השני 5 קוביות קרח על פני היבשה (הפלסטלינה) וסמנו שוב את גובה פני המים בשתי הקערות. האם יש שינוי? מדוע?
- עקבו אחרי שני הכלים במשך 10 דק’ היכן הקרח הותך מהר יותר? סמנו את גובה שני המים.
- המתינו עד שהקרח בשני הכלים יותך. סמנו את גובה פני המים.
מה ניתן ללמוד?
כשתסיימו להעמיד את הניסוי, תנו לתלמידים לשער:
- מה יקרה בכל אחד מהכלים?
- מדוע עלה מפלס פני הים כאשר הכנסנו את קוביות הקרח למים?
- האם לדעתם מפלס פני הים יעלה בכלי עם הקרחונים הימיים?
- האם מפלס פני הים יעלה בקערה עם הקרחונים היבשתיים?
- היכן הקרחונים יותכו מהר יותר?
כשמתייחסים להתכת קרחונים יש הבדל משמעותי בין קרחונים ימיים לקרחונים יבשתיים. כאשר מים קופאים, נפחם גדל (ניתן לקרוא יותר בפוסט האנומליה של המים) לכן הקרחונים צפים על פני המים. הקרחון פחות צפוף מהמים ולכן צף. אם נבין מהי ציפה נבין שגם אם יותכו כל הקרחונים הימיים, גובה פני הים לא יעלה כלל!
מה שקובע את יכולת הציפה של חומר, הוא לא המשקל, אלא הצפיפות – היחס בין המשקל לנפח. קרחון שצף במי האוקיינוס צף במים, חלקו של הקרחון נמצא מעל פני הים וחלקו שקוע במים. חלקו של הקרחון שנמצא במים, דוחק חלק מהמים וגורם לעליית מפלס פני הים.
ראינו את זה בניסוי שלנו, בהבדל בין גובה פני הים בקערה לפני ואחרי שהוספנו את הקרח למים. כאשר הקרחון מותך, משקלו נשאר זהה אך נפחו קטן והנוזל תופס את הנפח של המים שתפס חלקו של הקרחון שהיה שקוע מתחת לפני הים ולכן גובה פני הים לא ישתנה.
בקרחונים יבשתיים הסיפור הוא שונה לגמרי.
קרחונים יבשתיים שמותכים, מעלים את מפלס פני הים בדיוק בנפח שלהם מאחר והם מוסיפים נפח למים. אם נשווה את מפלס המים בשתי הקערות לפני הוספת הקרח נראה שהוא שווה ואם נשווה את מפלס המים בקערות אחרי שיותכו כל הקרחונים מפלס המים יהיה שווה (אבל גבוה כמובן מהמפלס הראשוני).
את ההבדל נראה רק בשלב שבו הכנסנו את הקרחונים ומפלס המים בקערה עם הקרחונים הימיים עלה.
