kulcsfogalmak
Hőmérséklet
matematika
energia
kémiai reakciók
rovarok
hang
Bevezetés
szereted hallani a tücskök lüktető csipogását, amikor elalszol? Ez egy félreérthetetlen hang. Vannak, akik kellemesnek és békésnek találják a hangot, míg mások hangosnak és idegesítőnek találják, különösen, ha egy tücsök véletlenül menedéket talál a hidegtől egy otthonban. Azonban úgy érzi, tücskök, a csipog tart egy meglepő üzenetet—tudják jelenteni a hőmérséklet! Ebben a tevékenységben, akkor vizsgálja meg, hogy a csipog ezek apró lények lehet használni, mint egyfajta hőmérő!
háttér
Hogyan kapcsolódik a tücsök csiripelése a hőmérséklethez? A tücskök, mint minden élőlény, sok kémiai reakció zajlik a testükben, például olyan reakciók, amelyek lehetővé teszik az izmok összehúzódását, hogy csiripelést termeljenek. A tücskök, mint minden rovar, hidegvérűek, és a környezetük hőmérsékletét veszik fel. Ez befolyásolja, hogy ezek a kémiai izomreakciók milyen gyorsan fordulhatnak elő. Pontosabban, az Arrhenius egyenletnek nevezett képlet leírja az aktiváláshoz szükséges energiát, vagy küszöböt, hogy ezek a reakciók megtörténjenek. Ahogy a hőmérséklet emelkedik, könnyebbé válik egy bizonyos aktiválási energia elérése, ezáltal lehetővé téve a kémiai reakciók, például azok, amelyek lehetővé teszik a krikett csiripelését, gyorsabb előfordulását. Ezzel szemben, mivel a hőmérséklet csökken, a reakció sebessége lassú, ami a csiripelést csökkenti vele együtt.
Hogyan teszik a tücskök jellegzetes csipogását? A stridulációnak nevezett folyamatot használják, ahol speciális testrészeket dörzsölnek össze, hogy zajt keltsenek. Általában csak férfi tücskök ezt; van egy speciális szerkezet a tetején a szárnyak, úgynevezett kaparó. Amikor hangot akarnak adni, 45 fokos szögben emelik szárnyaikat, és az egyik szárny kaparóját a másik szárny alsó részén lévő ráncokra húzzák, amit fájlnak neveznek. Ez kissé olyan, mintha az ujját a fésű fogai mentén futtatná.
Anyagok
Kültéri hőmérséklet között, 55, 100 fok (12, illetve 38 Celsius-fok)—során egy este ideális
Hozzáférést szabadtéri terület, tücskök, vagy vásárlás tücskök egy pet store
Kültéri hőmérő
Stopperóra
Darab karcolás papírt, ceruzát vagy tollat
Készítmény
be egy hőmérőt, hogy az intézkedés a külső hőmérséklet az a terület, ahol megfigyelhetik a tücskök.
míg kint 55-100 F fok között van (és szem előtt tartva ,hogy az esték általában a legjobbak a tücskök csiripelésére), menjen arra a területre, ahol a tücskök vannak. Hallj egy kis csiripelést!
Alternatív megoldásként, ha tücsköket vásárol, állítsa be őket az árnyékban lévő ketrecbe, amely lehetővé teszi a külső levegő könnyű elérését. Várja meg, amíg csiripelést Hall.
Procedure
Pick out the chirping sound of a single cricket.
számolja meg, hogy hány csipog a krikett 14 másodperc alatt. Hányan vannak? Írja le ezt a számot.
csináld ezt még kétszer, számolva, hogy hány csipog a krikett két további 14 másodperces intervallumban. Írja le ezeket a számokat. Milyen közel voltak egymáshoz a számok?
átlagosan a csiripek száma a 14 másodperces intervallumokban.
adjon hozzá 40-et a csipogások átlagos számához 14 másodperc alatt. Ez az egyenlet (amely az egyik legrégebbi és legkönnyebben használható krikett-hőmérő egyenlet) a mezőgazdasági termelők Almanachjában jelenik meg. Meg kell adni a hozzávetőleges hőmérséklet F fok szerint a krikett, mi a hőmérséklet?
ellenőrizze a kültéri hőmérő hőmérsékletét. Milyen közel van a krikett alapján a hőmérséklet a hőmérő leolvasásához? Ha különbözőek, mennyire különböznek egymástól? Miért gondolod, hogy mások lehetnek?
Extra: Annak megtekintéséhez, hogy mennyire pontos a krikett használata a hőmérséklet általános meghatározásához, ismételje meg ezt a tevékenységet különböző kültéri hőmérsékletekkel (de maradjon az 55-100 fokos F tartományban). Mennyire pontos a tücsök mondani a hőmérséklet, amikor egyre melegebb vagy hidegebb kívül? Mennyire pontosnak tűnik összességében?
Extra: Alapján a Gazdák Almanach, akkor használja a krikett mondani a hőmérséklet, ° C számolom a száma, ez a 25 másodperc, elosztjuk ez a szám 3-ra, majd hozzáadjuk a 4. A krikett szerint mi a hőmérséklet C fokozatban? Mennyire pontos ez?
Extra: haladó kihívás esetén hasonlítsa össze, melyik egyenlet adja a legjobban illeszkedést a számított hőmérsékleti adatokhoz: a lineáris gazdálkodók Almanach egyenletei (ebben a tevékenységben) vagy az Arrhenius egyenlet, amely exponenciális tényezőt tartalmaz. Az Arrhenius-egyenletre vonatkozó információk a következő oldalon a “további felfedezés” részben találhatók. Melyik egyenlet a legpontosabb?
Extra: hasonlítsa össze a tücskök vagy különböző rovarok, például a katydidák csiripjeit. Melyik kráter teszi a legjobb “rovarhőmérőt”?
megfigyelések és eredmények
a hőmérséklet a tücsök csípése alapján közel volt a tényleges kültéri hőmérő hőmérsékletéhez, talán csak néhány F fokkal?
az 1800-as évek végén már megjelentek olyan cikkek, amelyek megjegyezték, hogy a tücsök csiripelési aránya (vagy másodpercenként a csipogások száma) következetesen változik a kültéri hőmérséklet alapján. Számos olyan egyenlet jelent meg, amely leírja a másodpercenkénti csipogások száma és a hőmérséklet közötti összefüggést. Ezek az egyenletek kissé eltérnek, a krikett fajától függően. Ezzel a tevékenységgel azt tapasztalhatta, hogy a tücsök a kültéri hőmérővel mért hőmérséklet körülbelül 5 F fokán belül volt, valószínűleg még ennél is közelebb. Ha többször megismételte ezt a tevékenységet, és megállapította, hogy a tücsök csiripelése alapján hidegebb volt, mint a hőmérő, ez azért lehet, mert a tücsök távolabb volt a meleg épülettől, mint a hőmérő, és/vagy azért, mert a tücsök közelebb volt a hideg talajhoz. A havas fa tücsök gyakran idézett, mint a legpontosabb előre hőmérséklet. Ha meg szeretné hallgatni a forró, meleg, hűvös és hideg körülmények között csiripelő példákat, nézze meg az erőforrást a “havas fa tücsök” című részben az alábbi “Bővebben felfedezni” részben.
Még, hogy vizsgálja
Havas Fa Tücsök a Professzor Thomas Walker, a University of Florida
Tücsök a Nagy Síkságon, a Természet Központ
sebességi Állandó, valamint az Arrhenius Egyenlet a Jim Clark a Chemguide
Az Arrhenius Egyenlet a Shodor együttműködve, A University of North Carolina a Chapel Hill-i
kérj meg egy Tücsök, “Milyen a Hőmérséklet?”from Science Buddies

This activity brought to you in partnership withScience Buddies