Lasst uns einen wandelnden Wasser-Regenbogen machen! Es gibt keinen besseren Weg für kleine Wissenschaftler, etwas über Kapillarwirkung und Farbmischung zu lernen, als Wasser in diesem farbenfrohen Regenbogen-Wissenschaftsexperiment laufen zu lassen (ja – laufen!).
Dieses Wissenschaftsexperiment ist ein Favorit von uns, weil es so einfach einzurichten ist und die Ergebnisse fast sofort sichtbar sind.
Sehen Sie sich die einfache Schritt-für-Schritt-Anleitung unten an und treten Sie dann dem Plato Pack bei, damit Sie Zugang zu Dutzenden weiterer atemberaubender (aber einfach vorzubereiten!) wissenschaftliche Experimente, die Kinder lieben werden!
Vorbereiten
Zur Vorbereitung habe ich unsere Vorräte zusammengetragen:
- 6 Gläser oder Gläser mit breiter Öffnung
- Papiertücher (verwende die, bei denen du die Größe auswählen kannst)
- Lebensmittelfarbe oder flüssige Wasserfarben (rot, gelb und blau)
Ich habe zuerst die sechs kleinen Gläser genommen. Wir haben auch mit Weithals-Trinkbechern und Einmachgläsern Erfolg gehabt. Obwohl sie alle funktionierten, sollte man bedenken, dass man für größere Gläser mehr Lebensmittelfarbe braucht.
Ich habe sechs Blätter Papierhandtuch abgerissen und jedes Blatt der Länge nach in drei Teile gefaltet.
Wir haben ziemlich kleine Gläser verwendet, also habe ich ein paar Zentimeter von dem gefalteten Papierhandtuch abgeschnitten, damit es in die Gläser passt.
Es ist eine gute Idee, die Papierhandtuchstreifen zu testen, um sicherzustellen, dass sie richtig in die Gläser passen. Sie sollten vom Boden eines Glases bis zum nächsten reichen, ohne dass sie zu sehr in die Luft ragen. Das Papierhandtuch auf der linken Seite hat genau die richtige Höhe.
Herstellen eines Regenbogens
Dieses farbenfrohe Regenbogen-Experiment ist so einfach und schnell, dass es sogar für die jüngsten kleinen Wissenschaftler geeignet ist. Mein 3-jähriger Sohn Q konnte es kaum erwarten, loszulegen.
Zunächst ließ ich ihn die Gläser in einer Reihe aufstellen und das erste Glas mit einem kräftigen Spritzer roter Wasserfarbe, das dritte mit gelber und das fünfte mit blauer Farbe füllen. Die anderen Gläser ließen wir leer.
Als Nächstes half ich Q, Wasser in die Gläser mit Farbe zu füllen, bis das gefärbte Wasser fast oben ankam.
Wir stellten die Gläser in einem Kreis auf und fügten die Papiertücher hinzu. Wir begannen mit dem roten Glas und legten ein Ende des Papiertuchs in das leere Glas daneben.
Wir machten so lange weiter, bis wir das letzte Papiertuch in das rote Glas legten.
Wir sahen sofort, wie die Farbe am Papiertuch hochzog. Dieses Regenbogenexperiment braucht nicht lange, um in Gang zu kommen!
Nach weiteren Minuten hatte das gefärbte Wasser fast die gesamte Länge jedes Papierhandtuchs durchlaufen.
Fünf Minuten später war das Wasser den ganzen Weg auf dem Papierhandtuch hinauf- und hinuntergelaufen und tropfte in das leere Glas.
Das gelbe und das rote Wasser tropften in den leeren Becher und ergaben Orange! Das war eine gute Lektion über das Mischen von Farben.
Nach weiteren fünf Minuten konnten wir sehen, dass der Wasserstand in den roten, gelben und blauen Gläsern gesunken war und in den ehemals leeren Gläsern anstieg, da das Wasser weiterhin von den volleren Gläsern zu den weniger vollen Gläsern wanderte.
Wir nahmen einen Snack zu uns und beobachteten unser wunderschönes wissenschaftliches Regenbogenexperiment während der nächsten 20 Minuten. Das Wasser wanderte weiter von den primär gefärbten Gläsern zu den sekundär gefärbten Gläsern, bis alle Gläser gleichmäßig gefüllt waren.
Klappt es nicht?
Wenn du innerhalb von ein paar Minuten nicht viel Bewegung siehst, kann es sein, dass du mehr Wasser in deine farbigen Wassergläser geben musst. Es muss wirklich fast ganz oben sein, damit das Wasser schnell läuft. Versuchen Sie also, die Gläser aufzufüllen, um zu sehen, ob sich das Wasser bewegt.
Wenn Sie sehen, dass sich das Wasser auf dem Papiertuch nach oben bewegt, es aber ewig zu dauern scheint, kann es an der Art des Papiertuchs liegen, das Sie verwenden. Du brauchst ein Papierhandtuch, das wirklich viel Wasser aufnehmen kann. Wir haben Bounty Select-a-Size und Target’s Up and Up Brand Select-a-Size mit Erfolg verwendet.
Es lohnt sich wirklich, verschiedene Becher und Papierhandtücher auszuprobieren, um diese Aktivität zum Erfolg zu führen. Und wenn Sie Erfolg haben, werfen Sie die schönen bunten Papiertücher oder das farbige Wasser nicht weg! Wir haben unsere Papierhandtücher vorsichtig ausgedrückt und sie auf einem Backblech in einem Haufen trocknen lassen. Am Ende hatten wir wunderschön gefärbte Papiertücher, die wir zum Basteln verwenden konnten, und das übrig gebliebene Wasser haben wir später als Wasserfarben zum Malen benutzt.
Die Wissenschaft dahinter
Dieses wissenschaftliche Regenbogenexperiment ist so magisch wie die Wissenschaft dahinter. Das gefärbte Wasser wandert durch einen Prozess, der Kapillarwirkung genannt wird, das Papierhandtuch hinauf. Kapillarwirkung ist die Fähigkeit einer Flüssigkeit, gegen die Schwerkraft in engen Räumen nach oben zu fließen. Das ist dasselbe, was dem Wasser hilft, von den Wurzeln einer Pflanze zu den Blättern in den Baumkronen aufzusteigen.
Papiertücher und alle Papierprodukte werden aus Pflanzenfasern hergestellt, die Zellulose genannt werden. Bei dieser Demonstration floss das Wasser durch die winzigen Lücken zwischen den Zellulosefasern nach oben. Die Lücken im Handtuch wirkten wie Kapillarröhren und zogen das Wasser nach oben.
Das Wasser ist in der Lage, der Schwerkraft zu trotzen, während es aufgrund der Anziehungskräfte zwischen dem Wasser und den Zellulosefasern nach oben fließt.
Die Wassermoleküle neigen dazu, an den Zellulosefasern im Papiertuch zu haften. Das nennt man Adhäsion.
Die Wassermoleküle werden auch voneinander angezogen und kleben eng aneinander, ein Prozess, den man Kohäsion nennt. Während sich das Wasser langsam durch die winzigen Lücken in den Papierhandtuchfasern nach oben bewegt, helfen die Kohäsionskräfte, mehr Wasser nach oben zu ziehen.
Irgendwann werden die Adhäsionskräfte zwischen dem Wasser und der Zellulose und die Kohäsionskräfte zwischen den Wassermolekülen durch die Schwerkraft des Gewichts des Wassers im Papierhandtuch überwunden.
Wenn das passiert, wird das Wasser nicht mehr das Papierhandtuch hinaufwandern. Deshalb hilft es, den Weg des gefärbten Wassers zu verkürzen, indem man darauf achtet, dass das Papierhandtuch nicht zu hoch ist und man die gefärbte Flüssigkeit bis zum oberen Rand des Glases füllt.
Rainbow Science Activity Extensions
Verwandle diese Demonstration in ein echtes Experiment, indem du den Wasserstand (das Volumen) variierst, mit dem du beginnst und beobachtest, wie lange das Wasser braucht, um das leere Glas zu erreichen.
Oder beginne mit dem gleichen Volumen an gefärbtem Wasser und ändere die Marke, den Typ (einlagig vs. doppellagig, gesteppt vs. nicht) oder die Länge des Papiertuchs, um zu sehen, wie lange das Wasser braucht, um zum leeren Glas zu „laufen“.
Du könntest sogar die gleiche Wassermenge, die gleiche Länge und die gleiche Papierhandtuchmarke verwenden, aber die Höhe der gefüllten Gläser variieren, indem du sie auf Büchern anhebst, um zu sehen, wie sich das auf die Geschwindigkeit des Wassers auswirkt, wenn es zum leeren Glas „läuft“.
Hast du genug Spaß mit den Papierhandtüchern gehabt? Versuchen Sie, andere Papierprodukte zu verwenden, um zu sehen, wie sich die Art des Papiers auf die Ergebnisse auswirkt. Versuche es mit Toilettenpapier, Druckerpapier, Zeitung oder einer Seite aus einem Hochglanzmagazin. Was glaubst du, wird passieren?
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