Mamo, a dlaczego woda ze studni artezyjskiej sama wypływa?

Jakiś czas temu Lusia Przeczytała pierwszą książkę z serii o przygodach Tomka autorstwa Alfreda Szklarskiego. Bardzo ją ta lektura wciągnęła i nie zniechęcały ją ani obszerne opisy przyrody, ani dygresje dotyczące geografii czy przygód badaczy tego kontynentu. Trzeba zresztą przyznać, że Szklarski po mistrzowsku łączył przygodę z tego typu informacjami. Niedawno i starsza córka postanowiła zapoznać się z tą pozycją i zaopatrzyła nas w audiobook, który odsłuchaliśmy podczas podróży samochodem. Znając już fabułę Lusia tym większą uwagę przyłożyła do różnych ciekawostek wplecionych w akcję książki.

W jednym z rozdziałów poruszono problem zaopatrzenia w wodę na kontynencie australijskim. Słone bagniste jeziora i okresowe rzeki nie są dobrym źródłem wody pitnej. Na szczęście występują tam wody artezyjskie. W książce działanie zbiorników artezyjskich było dość dobrze opisane, ale Lusia nie do końca zrozumiała. Doszłam do wniosku, że najlepiej będzie wykonać model. Wpierw jednak omówiłam na rysunku układ warstw geologicznych i co z nich wynika.

wody artezyjskie, schemat
Ilustracja pochodzi z pl.wikipedia.org

Do budowy naszego modelu wykorzystałyśmy:
– przezroczysty plastikowy pojemnik, jako warstwę geologiczną, która nie przepuszcza wody (na rysunku najniższa warstwa nr 2),
– dość grupy żwir, z którego zrobiłyśmy warstwę wodonośną (na rysunku nr 1),
– pusty pojemnik po serku jako warstwę przykrywającą warstwę wodonośną (na rysunku wyżej położona warstwa nr 2),
– plastikową słomkę jako otwór studni artezyjskiej (na rysunku nr 4)
– kilka kamyków do obciążenia górnej warstwy

model studni artezyjskiej

Na dno plastikowego pojemnika nasypałyśmy przepłukany żwir. Na nim postawiłyśmy pojemnik po serku z zamontowaną w dnie krótką słomką. Słomka musi mieć mniejszą wysokość niż boki pojemnika po serku, bo napięcie powierzchniowe wody i tak utrudnia wypływ, a jest on tym słabszy im dłuższa słomka. Ponad to jeśli słomka będzie wyższa niż brzegi pudełka, woda w ogóle nie wypłynie i eksperyment się nie powiedzie.

Następnie przestrzeń między zewnętrznym a wewnętrznym pojemnikiem uzupełniłyśmy umytym żwirem. Powstały w ten sposób trzy warstwy geologiczne, jedna przepuszczająca wodę, uwięziona między dwiema nieprzepuszczającymi. Na dno wewnętrznego zbiornika położyłyśmy kamienie, żeby go dociążyć. Lepsza by była glina albo plastelina, ale chwilowo nie dysponowałyśmy, a Lusia za żadne skarby nie chciała odkładać eksperymentu.

model studni artezyjskiej

Kiedy instalacja była gotowa, przyszła pora na deszcz. Deszcz padał, a woda opadowa wsączała się w warstwę wodonośną i już po chwili z otworu studni artezyjskiej zaczęła wypływać woda, w miejscu oddalonym od opadów deszczu o odciętym od wody nieprzepuszczalną warstwą.

model studni artezyjskiej

Dłuższe obserwacje pozwalają zrozumieć, jak działają naczynia połączone i że woda będzie przepływać, dopóki nie wyrównają się jej poziomy, Tu można też zrobić eksperyment z dłuższą słomką i pokazać, że wprawdzie woda nie wypłynie, ale jej poziom w słomce będzie taki sam jak na zewnątrz.

A potem? Potem trzeba zostawić dziecko, żeby przelewało, osuszało żwir i zaczynało od początku, aż się znudzi.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *