STEM aktivnost: Cvrčak kao prirodni pokazatelj temperature
Da li ste znali da pomoću cvrkuta čvrčaka možete odrediti spoljašnju temperaturu sa čak 75% preciznosti? Evo kako kroz zanimljiv STEM eksperiment možete povezati nauku i životne veštine
Šta vam je potrebno za ovaj eksperiment?
- plastična tegla sa poklopcem
- termometar
- led
- diktafon
Kako se sprovodi eksperiment?
Ako ste trenutno na moru ili na planini i okruženi ste cvrkutom cvrčaka – ovo je pravi eksperiment za vas. Ukoliko ipak niste, pobegnite od letnjih vrućina u prirodu i sjajno se zabavite istražujući.
Eksperiment 1
Pronađite nekoliko cvrčaka u prirodi i ubacite ih u teglu, a zatim počnite eksperiment. Najpre u teglu ubacite termometar i izmerite temperaturu vazduha, a onda i zabeležite zvuk cvrčaka. Najbolje je da koristite diktafon telefona ili neku digitalnu aplikaciju koja će vam omogućiti da kvalitetno snimite zvuk.
Da biste uporedili temperaturu sa termometrom i temperaturu koju dobijate praćenjem zvuka cvrčaka, potrebno je da prebrojite cvrkut koji čujete u trajanju od 14 sekundi, a zatim dobijenom broju dodajete još 40. Na primer: Ukoliko za 14 sekundi izbrojite 25 cvrkuta, dodajete još 40 i dobijate vrednost od 65, što čini vrednost temperature u Farenhajtovim stepenima. Da biste se lakše snalaziti, primenite aplikaciju „Farenheit to Celsius Converter“ da biste dobili vrednost u Celzijusovim stepenima.
Eksperiment se po navedenom principu može sprovesti i u prirodnom okruženju, bez hvatanja cvrčaka.
Eksperiment 2
Kako su cvrčci hladnokrvne životinje, može se lako posmatrati i njihovo ponašanje na niskim temperaturama. U teglu sa cvrčcima možete ubaciti dve kocke leda i pratiti promenu temperature na termomentru, kao i kroz ponašanje cvrčaka, te i po broju cvrkuta.
Teglu sa cvrčcima možete na kratko (do 30-40 minuta) staviti i u frižider kako bi temperatura pala. Obavezno posmatrajte ponašanja cvrčaka ponovnim povišavanjem temperature
Šta nauka kaže?
Cvrčci su životinje na čije fiziološke aktivnosti značajno utiče spoljašnja temperatura. Primetićete kroz eksperiment da cvrkut nastaje samo na višim temperaturama, koje su najglasniji na do i preko 35 Celzijusovih stepeni, dok kad temperatura spadne na ispod 16 stepeni cvrkut prestaje. Na još nižim temperaturama, cvrčci gube i druge funkcionalnosti, te na temperaturi ispod 7 stepeni nisu u stanju da lete, a ispod 2 stepena ni da skaču.
Zvuk koji stvaraju nastaje stridulacijom, što predstavlja čin stvaranja zvuka trljanjem određenih delova tela jedni o druge, što su u slučaju čvrčaka krila. Sposobnost cvrčanja imaju mužke jedinke.
Metodologija praćenja spoljašnje temperature putem cvrkuta cvrčaka uspostavio je A.E. Dolbear, profesor fizike na Tufts koledžu još 1897. godine. Od tada je metodologija praćenja doživele u nekoliko navrata promene, te je vremenom utvrđeno da se u obzirom moraju uzeti i faktori kako što su:
- neki cvrčci ne cvrkuću u približno istim intervalima,
- neki cvrči ne cvrkuću iznad temperature od 55 Farenhajtovih stepeni,
- na brzinu cvrčanja utiče i starost, uspeh u parenju, glad ili prisustvo konkurencije mužjaka u blizini.
Predlažemo da eksperiment ponovite tri puta kako bi se proverila ispravnost i pravilnost podataka. Zabavite se uz nauku u prirodi!
