آنچه نیاز دارید

یک لیوان بلند

آب

چند قطره رنگ

مایع ظرف‌شویی

روغن

توپ شیطونک

دانه انگور

لگو اسباب بازی

چوب‌پنبه یا اسباب بازی چوب‌پنبه‌ای

شرح آزمایش

در لیوان ابتدا آب بریزید. درون آب چند قطره رنگ بریزید. همانطور که مشاهده می‌کنید رنگ در آب حل می‌شود. چرا رنگ در آب حل می‌شود و همه‌ی آب را به صورت یکنواخت رنگی می‌کند؟

سپس مانند شکل مقدار زیادی مایع ظرف‌شویی به لیوان اضافه کنید. چه اتفاقی می‌افتد؟ چرا مایع در آب حل نمی‌شود؟ چرا با اینکه آب را اول درون ظرف ریخته‌اید آب در بالای مایع ظرف‌شویی قرار می‌گیرد؟

دوباره به لیوان آب اضافه کنید. اکنون چه اتفاقی رخ می‌دهد؟ چرا مایع آب به مایع آب قبلی اضافه می‌شود؟ چرا مثل مایع ظرف‌شویی در پایین ظرف به صورت جداگانه قرار نمی‌گیرد؟

در این مرحله مانند شکل به محتویات داخل لیوان روغن اضافه کنید چه مشاهده می‌کنید؟ با اینکه روغن در مرحله‌ی آخر به محتویات درون لیوان اضافه می‌شود چرا در بالای همه‌ی مایعات قرار می‌گیرد؟ چرا در آب یا در مایع ظرف‌شویی حل نمی‌شود؟

در این مرحله، ابتدا توپ شیطونک را داخل لیوان بیاندازید.  توپ کجا می‌رود؟ چرا توپ در کف لیوان قرار می‌گیرد؟

سپس دانه‌ی انگور را داخل لیوان بیاندازید. دانه بالای مایع ظرف‌شویی قرار می‌گیرد. چرا ؟

حال لگو را داخل لیوان بیاندازید. لگو بالای مایع آب قرار می‌گیرد. چرا؟

حال اسباب بازی چوب‌پنبه‌ای را در لیوان بیاندازید چه اتفاقی می‌افتد؟ چرا چوب‌پنبه در هیچ‌یک از مایعات فرو نمی‌رود؟

انچه اتفاق می افتد...

مایعات بر اساس وزنشان مرتب می‌شوند. آیا آب همیشه از روغن سنگین‌تر است؟

این آزمایش نشان می‌دهد که 1) مایع ظرف‌شویی از آب و روغن سنگین‌تر است. 2) آب از روغن سنگین‌تر است.

از آنجایی که نیروی‌جاذبه نیرویی است که به خاطر وزن اجسام به وجود می‌آید. نیرویی بیشتری به جسم سنگین‌تر یا با وزن بیشتر وارد می‌شود، در نتیجه مایع سنگین‌تر در لایه‌ی پایین‌تری قرار می‌گیرد. چگالی نسبت جرم یک ماده به حجم آن ماده است. اگر حجم هر سه مایع یکسان باشد از آنجایی که جرم(وزن) مایع ظرف‌شویی از آب و جرم(وزن) آب بیشتر از روغن است پس از پایین به بالا ابتدا مایع ظرف‌شویی بعد آب و بعد روغن در ظرف قرار می‌گیرند به عبارت دیگر چگالی برای حجم یکسانی از مایع ظرف‌شویی، آب و روغن به گونه‌ای است که مایع ظرف‌شویی چگال‌تر(سنگین‌تر) از آب و آب چگال‌تر(سنگین‌تر) از روغن است.

از طرف دیگر روغن و آب باهم مخلوط نمی‌شوند و به اصطلاح نامحلول‌ند. به عبارت دیگر روغن در آب حل نمی‌شود و روغن به صورت روغن و آب به صورت آب باقی می‌ماند. این درحالی است که قطره‌ی رنگی در آب حل می‌شود و تمام آب را رنگی می‌کند.

از نسبت و کمیت چگالی فقط برای مقایسه‌ی وزن و سنگینی مایعات استفاده نمی‌شود. توپ جامد است و وقتی در ظرف رها می‌شود مشاهده می‌شود که در انتهای ظرف قرار می‌گیرد. به عبارت دیگر توپ و انگور و لگو و چوب پنبه نیز بر اساس وزنشان مرتب می‌شوند. از این آزمایش می‌توان نتیجه‌ی زیر را گرفت.

چگالی توپ شیطونک > چگالی مایع ظرف‌شویی > چگالی دانه‌ی انگور > چگالی آب > چگالی لگو > چگالی روغن > چگالی چوب‌پنبه

جالب است بدانید که....

یک سانتی‌متر مکعب آب تقریبا 1 گرم وزن دارد.

یک لیتر آب تقریبا یک کیلوگرم وزن دارد.

یک متر مکعب آب تقریبا یک تن وزن دارد.