Tehdään kävelyvesisateenkaari! Ei ole parempaa tapaa pienille tiedemiehille oppia kapillaaritoiminnasta ja värien sekoittumisesta kuin saada vesi kävelemään (kyllä – kävelemään!) tässä värikkäässä sateenkaari-tiedekokeessa.
Tämä tiedekoe on suosikkimme, koska se on niin helppo järjestää ja tulokset ovat melkein välittömiä.
Katsokaa alla oleva yksinkertainen vaiheittainen ohje ja liity sitten The Plato Pack -ryhmään, niin saat käyttöösi KYMMENLAISIA muitakin leukoja häkellyttäviin (mutta helppoihin) kokeita!) tiedekokeita, joita lapset rakastavat!
Valmistelut
Valmistellakseni kokosin tarvikkeemme:
- 6 leveäsuukaista lasia tai purkkia
- Paperipyyhkeitä (käytä sellaisia, joissa voit valita koon)
- Ruokaväriä tai nestemäisiä vesivärejä (punaista, keltaista ja sinistä)
Varastin ensimmäiseksi kuusi pientä lasia. Olemme käyttäneet menestyksekkäästi myös leveäsuisia juomakuppeja ja säilykepurkkeja. Vaikka ne kaikki toimivat, muista vain, että isommat lasit tarvitsevat enemmän elintarvikeväriä.
Repäisin kuusi paperipyyhearkkia ja taittelin jokaisen arkin pituussuunnassa kolmannekseen.
Käytimme melko pieniä laseja, joten leikkasin taitellusta paperipyyhkeestä muutaman sentin pois, jotta se mahtuisi laseihin.
Paperipyyhkeesi suikaleita kannattaa testata, jotta varmistut siitä, että ne mahtuvat oikein laseihin. Niiden pitäisi mahtua purkin pohjasta toiseen ilman, että ne roikkuvat liikaa ilmassa. Vasemmalla olevassa paperipyyhkeessä näkyy juuri sopiva korkeus. On tärkeää, että tämä sateenkaari-tiedekoe asetetaan niin, että se onnistuu!
Sateenkaaren tekeminen
Tämä värikäs sateenkaari-tiedekoe on niin yksinkertainen ja nopea, että se sopii mainiosti pienimmillekin pikku tutkijoille. Minun 3-vuotias Q ei malttanut odottaa, että pääsisi aloittamaan.
Aluksi pyysin häntä asettamaan lasit riviin ja täyttämään ensimmäiseen lasiin reilusti punaista vesiväriä, kolmanteen keltaista ja viidenteen lasiin sinistä. Jätimme muut lasit tyhjiksi.
Seuraavaksi autoin Q:ta lisäämään vettä väriä sisältäviin laseihin, kunnes värillinen vesi oli melkein yläreunassa.
Siirsimme lasit ympyrään ja lisäsimme paperipyyhkeet. Aloitimme punaisesta, lisäsimme paperipyyhkeen toisen pään ja laitoimme sitten toisen pään viereiseen tyhjään lasiin.
Jatkoimme ympyrää, kunnes viimeinen paperipyyhe laitettiin punaiseen lasiin.
Havaitsimme, että väri imeytyi paperipyyhkeeseen heti. Tämä sateenkaari-tiedekoe ei kestä kauaa päästä vauhtiin!
Muutaman minuutin kuluttua värillinen vesi oli kulkenut melkein koko paperipyyhkeen pituuden.
Viisi minuuttia myöhemmin vesi oli kulkenut paperipyyhkeellä koko matkan ylöspäin ja sitten alaspäin, ja se tippui tyhjään lasiin.
Keltaista ja punaista vettä tippui tyhjään lasimaljaan appelsiiniksi! Siitä tuli hyvä oppitunti värien sekoittumisesta.
Viiden minuutin kuluttua näimme, että vedenpinta oli laskenut punaisissa, keltaisissa ja sinisissä laseissa ja noussut kerran tyhjissä laseissa, kun vesi jatkoi kulkeutumistaan täyteen täyttyneemmistä laseista vähemmän täyteen täyttyneisiin laseihin.
Nappasimme välipalaa ja katselimme kaunista sateenkaari-tiedekokeiluamme seuraavien 20 minuutin ajan. Vesi jatkoi kulkuaan päävärisistä laseista täyttämään toisen värisiä laseja, kunnes kaikki purkit olivat täyttyneet tasaisesti.
Ei toimi?
Jos et näe paljon liikettä muutamassa minuutissa, voi olla, että sinun täytyy lisätä lisää vettä värillisiin vesilaseihin. Sen pitää tosiaan olla melkein yläreunassa, jotta vesi kävelee nopeasti. Kokeile siis täyttää lasit täyteen ja katso, saadaanko se liikkeelle.
Jos näet veden liikkuvan paperipyyhkeellä ylöspäin, mutta se tuntuu kestävän ikuisuuden, syynä voi olla käyttämäsi paperipyyhkeen tyyppi. Haluat paperipyyhkeen, johon mahtuu todella paljon vettä. Olemme käyttäneet Bountyn Select-a-Size- ja Targetin Up and Up Brand Select-a-Size -paperipyyhkeitä menestyksekkäästi.
Et todellakaan kannata nähdä ylimääräistä vaivaa kokeilemalla eri kuppeja ja paperipyyhkeitä, jotta tämä aktiviteetti onnistuu. Ja kun olet onnistunut, älä heitä pois niitä kauniin värisiä paperipyyhkeitä tai värillistä vettä! Puristimme paperipyyhkeemme varovasti pois ja annoimme niiden kuivua kasassa leivinpaperilevyn päällä. Saimme lopulta upean solmuvärjätyn näköisiä paperipyyhkeitä, joita voimme käyttää askarteluun, ja jäljelle jäänyttä vettä käytimme myöhemmin vesiväreinä maalaamiseen.
Tiedettä sen takana
Tämä sateenkaari-tiedekoe on yhtä maaginen kuin tiede sen takana. Värillinen vesi kulkee paperipyyhkeessä ylöspäin kapillaariseksi kutsutun prosessin avulla. Kapillaarivaikutus on nesteen kyky virrata ylöspäin, painovoimaa vastaan, kapeissa tiloissa. Tämä on sama asia, joka auttaa vettä nousemaan kasvin juurista puiden latvoissa oleviin lehtiin.
Paperipyyhkeet ja kaikki paperituotteet on valmistettu kasveissa esiintyvistä kuiduista, joita kutsutaan selluloosaksi. Tässä esityksessä vesi virtasi ylöspäin selluloosakuitujen välisten pienten rakojen läpi. Pyyhkeen raot toimivat kuin kapillaariputket, jotka vetävät vettä ylöspäin.
Vesi pystyy uhmaamaan painovoimaa kulkiessaan ylöspäin veden ja selluloosakuitujen välisten vetovoimien ansiosta.
Vesimolekyyleillä on taipumus tarttua kiinni paperipyyhkeen selluloosakuituihin. Tätä kutsutaan adheesioksi.
Vesimolekyylit vetävät puoleensa myös toisiaan ja tarttuvat tiiviisti toisiinsa, prosessia kutsutaan koheesioksi. Niinpä veden liikkuessa hitaasti ylöspäin paperipyyhkeen kuitujen pieniä rakoja pitkin koheesiovoimat auttavat vetämään lisää vettä ylöspäin.
Jossain vaiheessa veden ja selluloosan väliset adheesiovoimat ja vesimolekyylien väliset koheesiovoimat voittavat paperipyyhkeessä olevan veden painon aiheuttamat painovoimat.
Kun se tapahtuu, vesi ei enää kulje paperipyyhkeessä ylöspäin. Siksi auttaa lyhentämään pituutta, jonka värillinen vesi joutuu kulkemaan, varmistamalla, ettei paperipyyhe ole liian korkea, ja varmistamalla, että täytät värillisen nesteen lasin yläreunaan asti.
Rainbow Science Activity Extensions
Käännä tämä demonstraatio todelliseksi kokeeksi vaihtelemalla veden tasoa (tilavuutta), josta aloitat, ja katsomalla, kuinka kauan vedeltä kestää päästä tyhjään lasiin.
Tai aloita samalla värillisen veden tilavuudella ja vaihda paperipyyhkeen merkkiä, tyyppiä (yksikerroksinen vs. kaksikerroksinen, tikattu vs. ei-tikattu) tai pituutta nähdäksesi, kuinka kauan kestää, että vesi ”kävelee” tyhjään lasiin.
Voisit jopa käyttää samaa vesimäärää, samaa paperipyyhkeen pituutta ja merkkiä, mutta vaihdella täytettyjen lasien korkeutta nostamalla niitä kirjojen päälle ja katsoa, miten se vaikuttaa veden nopeuteen sen ”kävellessä” tyhjään lasiin.
Onko paperipyyhkeiden kanssa ollut tarpeeksi hauskaa? Kokeile käyttää muita paperituotteita nähdäksesi, miten paperityyppi vaikuttaa tuloksiin. Kokeile vessapaperia, tulostinpaperia, sanomalehteä tai kiiltävän lehden sivua. Mitä ennustat tapahtuvan?
Nappaa kirjauslomake
Helpota lapsia pitämään kirjaa tuloksistaan nappaamalla ilmainen kirjauslomake! Liity sitten The Plato Pack -jäseneksi, niin saat käyttöösi KYMMENIÄ muitakin huikeita (mutta helppoja!) tiedekokeita, joita lapset rakastavat!
