Faisons un arc-en-ciel marchant ! Il n’y a pas de meilleure façon pour les petits scientifiques d’apprendre sur l’action capillaire et le mélange des couleurs qu’en faisant marcher l’eau (oui – marcher !) dans cette expérience scientifique de l’arc-en-ciel coloré.
Cette expérience scientifique est un favori de la nôtre parce qu’il est si facile à mettre en place et les résultats sont presque immédiats.
Jeter un coup d’œil sur le pas-à-pas simple ci-dessous et puis rejoindre le Pack Plato afin que vous puissiez accéder à DOZENS plus jaw-dropping (mais la préparation facile !) expériences scientifiques que les enfants vont adorer !
Préparation
Pour préparer, j’ai rassemblé nos fournitures :
- 6 verres ou bocaux à large ouverture
- Serviettes en papier (utilisez le genre où vous pouvez sélectionner une taille)
- Colorant alimentaire ou couleurs d’eau liquides (rouge, jaune et bleu)
J’ai d’abord pris les six petits verres. Nous avons eu du succès en utilisant des tasses à boire à large bouche et des bocaux à conserves, aussi. Même s’ils ont tous fonctionné, n’oubliez pas que les verres plus grands auront besoin de plus de colorant alimentaire.
J’ai déchiré six feuilles d’essuie-tout et j’ai plié chaque feuille en trois, dans le sens de la longueur.
Nous utilisions des verres assez petits, alors j’ai coupé quelques pouces de l’essuie-tout plié pour qu’il rentre dans les verres.
C’est une bonne idée de tester votre bande d’essuie-tout pour vous assurer qu’elle rentre correctement dans vos verres. Elles doivent pouvoir aller du fond d’un bocal au suivant sans trop rester en l’air. L’essuie-tout de gauche montre la bonne hauteur. Il est important de mettre en place cette expérience scientifique d’arc-en-ciel pour le succès !
Faire un arc-en-ciel
Cette expérience scientifique colorée d’arc-en-ciel est si simple et rapide, elle est parfaite même pour les plus jeunes petits scientifiques. Mon fils de 3 ans, Q, était impatient de commencer.
D’abord, je lui ai fait aligner les verres et remplir le premier d’une bonne giclée d’aquarelle rouge, le troisième de jaune et le cinquième verre de bleu. Nous avons laissé les autres verres vides.
Puis, j’ai aidé Q à ajouter de l’eau dans les verres avec de la couleur jusqu’à ce que l’eau colorée atteigne presque le haut.
Nous avons déplacé les verres en cercle et ajouté les serviettes en papier. En commençant par le rouge, nous avons ajouté une extrémité de la serviette en papier, puis nous avons mis l’autre extrémité dans le verre vide à côté.
Nous avons continué à faire le tour jusqu’à ce que la dernière serviette en papier soit placée dans le verre rouge.
Nous avons tout de suite vu la couleur s’infiltrer dans la serviette en papier. Cette expérience scientifique sur l’arc-en-ciel ne met pas longtemps à démarrer !
Après plusieurs autres minutes, l’eau colorée avait presque parcouru toute la longueur de chaque essuie-tout.
Cinq minutes plus tard, l’eau avait parcouru toute la hauteur puis le bas de l’essuie-tout et s’égouttait dans le verre vide.
L’eau jaune et rouge s’est égouttée dans le gobelet vide pour faire de l’orange ! Cela a donné une bonne leçon sur le mélange des couleurs.
Après cinq autres minutes, nous pouvions voir que le niveau de l’eau avait baissé dans les verres rouges, jaunes et bleus et augmenté dans les verres autrefois vides, car l’eau continuait à se déplacer des verres plus pleins vers les verres moins pleins.
Nous avons pris une collation et regardé notre belle expérience scientifique de l’arc-en-ciel pendant les 20 minutes suivantes. L’eau a continué à marcher des verres de couleur primaire pour remplir les verres de couleur secondaire jusqu’à ce que tous les pots soient remplis de manière égale.
Ça ne marche pas?
Si vous ne voyez pas beaucoup de mouvement au bout de quelques minutes, il se peut que vous deviez ajouter plus d’eau dans vos verres d’eau colorée. Il faut vraiment qu’elle soit presque au sommet pour que l’eau marche rapidement. Essayez donc de remplir ces verres et voyez si cela fait bouger les choses.
Si vous voyez l’eau monter sur la serviette en papier mais que vous avez l’impression que cela prend une éternité, il se peut que ce soit le type de serviette en papier que vous utilisez. Vous voulez une serviette en papier qui va vraiment retenir beaucoup d’eau. Nous avons utilisé Bounty Select-a-Size et Up and Up Brand Select-a-Size de Target avec succès.
Il vaut vraiment la peine de faire l’effort supplémentaire d’essayer différents gobelets et essuie-tout pour que cette activité fonctionne. Et une fois que vous avez eu du succès, ne jetez pas ces essuie-tout magnifiquement colorés ni l’eau colorée ! Nous avons délicatement essoré nos essuie-tout et les avons laissés sécher en tas sur une plaque à pâtisserie. Nous nous sommes retrouvés avec de magnifiques serviettes en papier à l’aspect tie-dyed à utiliser pour l’artisanat et nous avons utilisé l’eau restante comme aquarelle pour peindre avec plus tard.
La science derrière elle
Cette expérience scientifique arc-en-ciel est aussi magique que la science derrière elle. L’eau colorée remonte le long de l’essuie-tout par un processus appelé action capillaire. L’action capillaire est la capacité d’un liquide à s’écouler vers le haut, contre la gravité, dans des espaces étroits. C’est la même chose qui aide l’eau à monter des racines d’une plante aux feuilles dans les cimes des arbres.
Les serviettes en papier, et tous les produits en papier, sont fabriqués à partir de fibres trouvées dans les plantes appelées cellulose. Dans cette démonstration, l’eau s’est écoulée vers le haut à travers les minuscules espaces entre les fibres de cellulose. Les interstices de la serviette ont agi comme des tubes capillaires, tirant l’eau vers le haut.
L’eau est capable de défier la gravité lorsqu’elle se déplace vers le haut en raison des forces d’attraction entre l’eau et les fibres de cellulose.
Les molécules d’eau ont tendance à s’accrocher aux fibres de cellulose de la serviette en papier. C’est ce qu’on appelle l’adhésion.
Les molécules d’eau sont également attirées les unes par les autres et se collent les unes aux autres, un processus appelé cohésion. Ainsi, alors que l’eau monte lentement dans les minuscules interstices des fibres de la serviette en papier, les forces de cohésion aident à attirer davantage d’eau vers le haut.
À un moment donné, les forces d’adhésion entre l’eau et la cellulose et les forces de cohésion entre les molécules d’eau seront surmontées par les forces gravitationnelles sur le poids de l’eau dans la serviette en papier.
Lorsque cela se produit, l’eau ne remontera plus le long de la serviette en papier. C’est pourquoi il est utile de raccourcir la longueur que l’eau colorée doit parcourir en vous assurant que votre serviette en papier n’est pas trop haute et en vous assurant de remplir votre liquide coloré jusqu’au sommet du verre.
Prolongations de l’activité scientifique de l’arc-en-ciel
Transformez cette démonstration en une véritable expérience en faisant varier le niveau d’eau (volume) avec lequel vous commencez et en voyant combien de temps il faut à l’eau pour atteindre le verre vide.
Ou commencez avec le même volume d’eau colorée et changez la marque, le type (simple vs double épaisseur, matelassé vs non) ou la longueur de l’essuie-tout pour voir combien de temps il faut à l’eau pour « marcher » jusqu’au verre vide.
Vous pourriez même utiliser le même volume d’eau, la même longueur et la même marque de serviette en papier mais faire varier la hauteur des verres remplis, en les élevant sur des livres, pour voir comment cela affecte la vitesse de l’eau lorsqu’elle « marche » vers le verre vide.
Vous vous êtes assez amusé avec les serviettes en papier ? Essayez d’utiliser d’autres produits en papier pour voir comment le type de papier affecte les résultats. Essayez le papier toilette, le papier d’imprimante, le journal ou une page d’un magazine glacé. D’après vous, que va-t-il se passer ?
Prenez une feuille d’enregistrement
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