Bạn đã bao giờ thấy cá bơi như thế nào chưa? Bạn đã bao giờ nghĩ tại sao hầu hết các loài cá không bao giờ chìm xuống đáy đại dương hay nổi lên mặt nước? Làm cách nào mà chúng có thể nổi lên một cách hoàn hảo dưới nước như vậy?
Bạn có thể ngạc nhiên khi biết rằng hầu hết các loài cá có xương đều có một cơ quan đặc biệt để giúp chúng làm điều đó: bàng bơi. Thí nghiệm của chúng ta hôm nay sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về cơ chế hoạt động của bàng bơi. Hãy cùng tìm hiểu nhé!
>> Bài viết cùng chủ đề: Thí nghiệm STEM về dầu và nước cho trẻ
Bạn sẽ cần
- Chai thủy tinh nhỏ
- Bóng bay
- Ống nhựa [ít nhất 30 cm hoặc 12 inch]
- Bồn hoặc thùng lớn, không thấm nước và tốt nhất là trong suốt. Nó phải có đủ chỗ để chai thủy tinh có thể trôi nổi trong đó một cách tự do.
- Băng dính không thấm nước
- Nước
- Khăn giấy
Nào! Bây giờ cùng bắt đầu thực hiện thôi!
Tiến hành
Hãy tìm một không gian thật rộng để có thể chứa được mô hình này!
- Đẩy một đầu của ống nhựa qua lỗ của quả bóng bay. Cố định quả bóng và ống lại với nhau bằng băng dính. Sau đó, bạn có thể thổi phồng quả bóng bay bằng cách thổi qua ống. Hãy đảm bảo rằng kết nối giữa bóng và ống được kín hơi.
- Đặt quả bóng bay vào bên trong chai thủy tinh và dán ống vào miệng chai.
- Đổ đầy nước vào một cái bồn tắm lớn. Sau đó đặt chai có quả bóng bên trong vào bồn nước. Giữ đầu kia của ống bên ngoài bồn tắm.
Điều gì xảy ra khi bạn đặt chai vào nước? Nó nổi hay chìm?
- Cẩn thận thổi qua ống để quả bóng bên trong chai phồng lên một chút.
Việc thổi phồng quả bóng bay lên một chút có làm chai chìm xuống hay không?
- Thổi phồng quả bóng bay nhiều hơn cho đến khi nó gần như lấp đầy toàn bộ chai.
Điều gì xảy ra khi bạn càng thổi phồng quả bóng?
- Tiếp theo, hãy thử xì hơi quả bóng và quan sát xem điều gì sẽ xảy ra?
>> Bé sẽ thích: Bộ bút vẽ 3D độc đáo
Chuyện gì đã xảy ra?
Chai thủy tinh mô phỏng cơ thể của cá, trong khi quả bóng tượng trưng cho bàng bơi bên trong cơ thể cá. Khi bạn đặt chai vào bồn tắm, đáng lẽ nó phải chứa đầy nước và chìm xuống đáy. Điều này thay đổi khi bạn thổi phồng quả bóng bay. Khi quả bóng nở ra, nó sẽ đẩy nước ra khỏi bình. Bây giờ bạn có một quả bóng chứa đầy không khí bên trong chai. Vì không khí nhẹ hơn nước nên chiếc bình không còn nặng nữa. Lúc này, chai sẽ bắt đầu nổi lên trên mặt nước.
Khi bạn làm xẹp quả bóng một lần nữa, điều ngược lại sẽ xảy ra. Chai lại trở nên nặng hơn do nước chảy ngược vào chai và nó bắt đầu chìm. Bạn có thể nhận thấy rằng thử nghiệm không hoạt động tốt với chai nhựa. Điều này là do bản thân nhựa ít đặc hơn nước và có xu hướng nổi, trong khi thủy tinh đặc hơn nước và do đó dễ chìm xuống.
>> Tìm hiểu thêm: Phương pháp giáo dục Shichida. Ưu điểm và cách áp dụng
Tìm hiểu thêm về cách cá bơi như thế nào
Một vật chìm hay nổi phụ thuộc vào lực nào lớn hơn: lực hấp dẫn kéo vật xuống [trọng lượng của nó], hay lực nổi đẩy lên vật. Nếu lực nổi lớn hơn trọng lượng của vật thì vật sẽ nổi trên mặt nước. Tuy nhiên, nếu trọng lượng của vật thể vượt quá lực nổi, nó sẽ chìm xuống đáy. Khi lực nổi chính xác bằng trọng lượng của vật thì vật có lực nổi trung hòa và giữ nguyên.
Tất cả những điều này có liên quan gì đến một chiếc bàng bơi? Để một con cá có thể nổi trên mặt nước, nó phải cho một lượng nước bằng hoặc ít hơn khối lượng cơ thể của chính nó. Bí quyết là bàng quang, về cơ bản giống như một quả bóng chứa đầy không khí, có thể giãn nở và co lại tùy thuộc vào lượng khí bên trong. Khi bọng nước bơi mở rộng, nó sẽ tăng thể tích và do đó làm đổ nhiều nước hơn. Điều này làm tăng sức nổi của cá và nó sẽ nổi lên trên. Khi bọng bơi bị xẹp xuống, cá sẽ chìm xuống vì di chuyển ít nước hơn và sức nổi của chúng giảm. Các thợ lặn sử dụng khái niệm tương tự cho các thiết bị kiểm soát độ nổi của họ.
Tổng kết
Qua bài viết trên, chắc chắn bạn đã biết cá bơi như thế nào, tại sao nó lại có thể nổi được trên mặt nước. Đây là một thí nghiệm khoa học rất đơn giản mà bạn có thể thực hiện ngay tại nhà. Hãy bắt tay vào làm ngay và cho chúng tôi biết kết quả nhé. Nếu có khó khăn hay thắc mắc trong quá trình thực hiện, vui lòng liên hệ với chúng tôi tại đây
Để tìm hiểu thêm về các đồ chơi, giáo cụ STEAM cho bé, vui lòng liên hệ OhStem qua:
Fanpage: //www.facebook.com/ohstem.aitt
Hotline: 08.6666.8168
Youtube: //www.youtube.com/c/ohstem
OhStem – Đơn vị cung cấp công cụ và giải pháp giáo dục STEAM cho mọi lứa tuổi tại Việt Nam
Câu đố mẹo "Cá gì không biết bơi?"
=> Đáp án: Cá cược, cá nhựa, cá tính, cá nhân
Câu đố vui về động vật khác:
1. Là con gì?
Ở dưới nướcTính hài hướcThích làm tròĐâu phải lợn phì, ngủ kĩ, ăn noSao Trư Bát Giới đến thăm dò bà con?
=> Đáp án: Cá heo
2. Là con gì?
Tám sào chống cạn hai nạng chống xiênCon mắt láo liên cái đầu không có
=> Đáp án: Con cua
3. Con gì? Bằng sợi chỉ rủ rỉ trong bụi?
=> Đáp án: Con muỗi
Xem thêm những câu đố vui con vật khác trên Taimienphi.vn
- Cá gì không có xương?
- Con gì hôm nay mưa mai ướt?
- Con gì không có chân mà đi được?
Khi được hỏi câu đố mẹo "Cá gì không biết bơi?", chắc hẳn các bạn sẽ tìm con cá nào có đặc điểm là không biết bơi, nhưng câu đố này lại không hoàn toàn phải như thế? Chúng ta cùng tham khảo đáp án sau đây nhé.
Dù có là một tay bơi lặn cừ khôi đi nữa, bạn cũng không thể đang từ dưới sâu vọt lên mặt nước, hoặc ngược lại. Nhưng các loài cá thì có thể. Đó là vì chúng có chiếc bong bóng trong bụng luôn chứa đầy không khí. Sự thay đổi áp suất của bong bóng giúp chúng điều chỉnh vị trí dễ dàng.
| Minh họa: Lâm Thao |
Không khí được nạp vào bong bóng theo hai con đường: Hoặc là cá nổi lên mặt nước, lấy không khí trực tiếp qua đường khí quản rất nhỏ ở đầu, hoặc chúng lấy không khí ngay trong nước qua các tế bào đỏ ở mang. Các loài cá điều chỉnh vị trí trong nước chủ yếu nhờ vào việc làm thay đổi áp suất không khí trong bong bóng [khi muốn nổi lên, nó nạp đầy không khí vào, muốn lặn xuống, nó lại nhả ra]. Đồng thời, chúng quẫy đuôi rất mạnh và đớp đầy một lượng nước vào miệng rồi nhả qua hai mang, tạo thành một lực phản lực đẩy nó bơi lên hoặc lặn xuống rất nhanh.
Ở từng độ sâu khác nhau, cá điều chỉnh dung lượng không khí trong bong bóng để cân bằng tỷ trọng của cơ thể với mật độ của nước, nhằm giữ thăng bằng. Tất nhiên những chiếc vây cũng có tác dụng quan trọng trong động tác giữ thăng bằng của cá: vây lưng, vây bụng, vây ngực và vây hậu môn giúp cho cá không bị ngả nghiêng.