腐蚀实验

问题:

侵蚀如何影响由沙子和土壤构成的结构?

材料:

• 沙子
• 土壤
• 橡胶软管
• 塑料杯
• 电池驱动的便携式风扇
• 笔记本
• 铅笔
• 秒表(可选)

过程:

1. 在开始侵蚀实验之前，看看你的原料。沙子感觉怎么样?土壤感觉如何?沙子和土壤容易粘在一起还是容易分开?记录任何观察-你在笔记本上看到的东西。
2. 看看你的笔记，猜猜当你试图用风或水把它们击倒时，你认为土壤结构会发生什么，沙子结构会发生什么。哪个“城堡”会持续更久?写下你的猜测——叫做a假设-在你的笔记本上。
3. 把食材放到坚硬的表面，比如混凝土或沥青上。这些光滑的表面可以让你准确地看到水和风是如何影响你的结构的。
4. 把一些土和水混合制成泥。泥土和土壤看起来是一样的，但严格来说它们不是。土壤由沙、粉、粘土、矿物质、水、空气和有机物组成。你以为那只是土，是吗?
5. 把沙子和足够的水混合，让它们粘在一起，就像你用来建造沙堡的沙滩上的沙子一样。
6. 用一个塑料杯把潮湿的土壤做成一个结构;也许它会是一座城堡，也许只是你自己设计的许多杯子。要有创造力，按照你喜欢的方式来构建你的结构。
7. 用湿沙重复步骤6。
8. 接下来，用干土和干沙做类似的结构，总共有四种结构:一种由泥土制成，一种由干土制成，一种由湿沙制成，一种由干沙制成。
9. 现在你的作品已经存在了，是时候看看哪些经得起风和水了。用电池驱动的风扇给这四个建筑吹气。记住，不要使用电风扇——混合水和电是危险的，所以在开始之前确保你有正确的风扇。
10. 每个结构会发生什么变化?在你的笔记本上画一幅画或写下所发生的事情。
11. 拿一根花园软管，把它扔在离你的建筑两英尺远的地方。打开水大约30秒，然后关掉。在你的笔记本上画一幅画或写下所发生的事情。

结果:

风从风扇应该吹走个别颗粒的干沙结构容易。虽然所有的结构最终都可能被风或水冲走，但用土壤建造的结构应该比用沙子建造的结构更坚固。

为什么?

干沙子就像干糖。它堆积起来，但风和水很快就会把它冲走，因为单个的沙粒彼此不粘在一起。湿沙与适量的水混合后会粘在一起。太多的水把它冲走了，但它比干沙更费力气，因为水填满了沙粒之间的空间，足以让沙粒相互粘在一起。你会发现它需要一个风扇在更高的设置侵蚀，或逐渐磨损沙子。

干土比干沙更牢固。当它潮湿时，有机物和矿物质会填满土壤的缝隙，把它紧紧地粘在一起。需要强大的水和风的推动才能把土城堡推倒。这就是为什么古埃及人在做砖的时候在泥里加入稻草。他们把泥土和稻草做成模子，让它们在阳光下晒干，变成砖块。砖是硬的。建筑，比如今天用砖块建造的房屋，更难以倒塌。还记得在三只小猪?

现在你已经通过这个侵蚀实验了解了沙子和土壤，通过测试更多的元素来保持科学。通过用秒表记录结构侵蚀所需的时间，使这个项目更具挑战性。如果风和水同时袭击城堡会发生什么?如果你把你的软管放在一个角度，或者把它举在空中，然后洒在你的城堡上呢?作为一名科学家就是猜测和测试!