Låt oss göra en vandrande vattenregnbåge! Det finns inget bättre sätt för små forskare att lära sig om kapillär verkan och färgblandning än att få vatten att gå (ja – gå!) i det här färgglada regnbågsexperimentet.
Det här vetenskapsexperimentet är en av våra favoriter eftersom det är så enkelt att sätta upp och resultaten är nästan omedelbara.
Kolla på den enkla steg-för-steg-anvisningen nedan och anslut dig till Platonpaketet så att du kan få tillgång till dussintals fler häpnadsväckande (men enkla) experiment!) vetenskapliga experiment som barnen kommer att älska!
Förberedelser
För att förbereda samlade jag ihop våra förnödenheter:
- 6 glas eller burkar med bred mynning
- Papperhanddukar (använd den sorten där du kan välja storlek)
- Food dye eller flytande vattenfärger (röda, gula och blå)
Jag tog de sex små glasen först. Vi har haft framgång med att använda dryckesmuggar med bred mynning och konservburkar också. Även om alla fungerade, kom bara ihåg att större glas behöver mer matfärg.
Jag rev av sex ark pappershandduk och vek varje ark i tre delar på längden.
Vi använde ganska små glas, så jag klippte av några centimeter av den vikta pappershandduken så att den skulle få plats i glasen.
Det är en bra idé att testa dina pappershandduksremsor för att se till att de passar ordentligt i dina glas. De ska kunna gå från botten av ett glas till nästa utan att sticka upp i luften för mycket. Pappershandduksremsan till vänster visar den lagom höga höjden. Det är viktigt att ställa in det här vetenskapliga experimentet med regnbågen för att det ska lyckas!
Makning av en regnbåge
Det här färgglada vetenskapliga experimentet med regnbågen är så enkelt och snabbt att det är perfekt även för de yngsta små vetenskapsmännen. Min treåring Q kunde inte vänta på att komma igång.
Först lät jag honom ställa glasen på rad och fylla det första glaset med en rejäl skvätt röd vattenfärg, det tredje med gul och det femte glaset med blått. Vi lämnade de andra glasen tomma.
Nästan hjälpte jag Q att tillsätta vatten i glasen med färg tills det färgade vattnet nästan nådde toppen.
Vi flyttade glasen till en cirkel och lade till pappershanddukarna. Vi började med det röda och lade till den ena änden av pappershandduken och lade sedan den andra änden i det tomma glaset bredvid.
Vi fortsatte runt tills den sista pappershandduken lades i det röda glaset.
Vi såg att färgen genast vickade upp i pappershandduken. Det här vetenskapliga experimentet med regnbågen tar inte lång tid att komma igång!
Efter ytterligare några minuter hade det färgade vattnet nästan färdats hela längden på varje pappershandduk.
Fem minuter senare hade vattnet färdats hela vägen upp och sedan ner längs pappershandduken och droppade ner i det tomma glaset.
Det gula och röda vattnet droppade ner i den tomma muggen för att bli orange! Det blev en bra lektion om färgblandning.
Efter ytterligare fem minuter kunde vi se att vattennivån hade sjunkit i de röda, gula och blå glasen och stigit i de en gång tomma glasen när vattnet fortsatte att färdas från de mer fyllda glasen till de mindre fyllda glasen.
Vi tog ett mellanmål och tittade på vårt vackra regnbågsvetenskapligt experiment under de följande 20 minuterna. Vattnet fortsatte att vandra från de primärfärgade glasen för att fylla de sekundärfärgade glasen tills alla glasen var fyllda lika mycket.
Fungerar det inte?
Om du inte ser någon större rörelse inom några minuter kan det vara så att du behöver tillsätta mer vatten till dina färgade vattenglas. Det måste verkligen vara nästan högst upp för att vattnet ska vandra snabbt. Så försök att fylla på glasen och se om det får det att röra på sig.
Om du ser att vattnet rör sig uppför pappershandduken men det verkar som om det tar en evighet kan det bero på vilken typ av pappershandduk du använder. Du vill ha en pappershandduk som verkligen håller mycket vatten. Vi har använt Bounty Select-a-Size och Target’s Up and Up Brand Select-a-Size med framgång.
Det är verkligen värt den extra ansträngningen att prova olika muggar och pappershanddukar för att få denna aktivitet att fungera. Och när du väl har haft framgång, släng inte de vackert färgade pappershanddukarna eller det färgade vattnet! Vi klämde försiktigt ut våra pappershanddukar och lät dem torka i en hög på ett bakplåtspapper. Vi fick till slut vackra pappershanddukar som såg knytfärgade ut att använda till pyssel och vi använde det överblivna vattnet som vattenfärger att måla med senare.
Vetenskapen bakom
Detta regnbågsvetenskapliga experiment är lika magiskt som vetenskapen bakom det. Det färgade vattnet vandrar uppför pappershandduken genom en process som kallas kapillär verkan. Kapillärverkan är förmågan hos en vätska att strömma uppåt, mot gravitationen, i trånga utrymmen. Det är samma sak som hjälper vatten att klättra från en växts rötter till bladen i trädtopparna.
Papperhanddukar, och alla pappersprodukter, är gjorda av fibrer som finns i växter och som kallas cellulosa. I den här demonstrationen flödade vattnet uppåt genom de små springorna mellan cellulosafibrerna. Luckorna i handduken fungerade som kapillärrör och drog vattnet uppåt.
Vattnet kan trotsa gravitationen när det rör sig uppåt på grund av attraktionskrafterna mellan vattnet och cellulosafibrerna.
Vattenmolekylerna tenderar att klamra sig fast vid cellulosafibrerna i pappershandduken. Detta kallas adhesion.
Vattenmolekylerna dras också till varandra och håller sig nära varandra, en process som kallas kohesion. Så när vattnet långsamt rör sig uppåt i de små luckorna i pappershandduksfibrerna hjälper de sammanhållande krafterna till att dra mer vatten uppåt.
Vid en viss tidpunkt kommer de adhesiva krafterna mellan vattnet och cellulosan och de sammanhållande krafterna mellan vattenmolekylerna att övervinnas av gravitationskrafterna på vattnets vikt i pappershandduken.
När detta sker kommer vattnet inte längre att vandra uppåt i pappershandduken. Därför hjälper det att förkorta längden som färgat vatten måste färdas genom att se till att pappershandduken inte är för hög och se till att du fyller din färgade vätska till toppen av glaset.
Rainbow Science Activity Extensions
Förvandla den här demonstrationen till ett riktigt experiment genom att variera vattennivån (volymen) som du börjar med och se hur lång tid det tar för vattnet att nå det tomma glaset.
Och börja med samma volym färgat vatten och ändra märke, typ (enkelt mot dubbelt lager, quiltad mot inte) eller längd på pappershandduken för att se hur lång tid det tar för vattnet att ”gå” till det tomma glaset.
Du kan till och med använda samma vattenvolym, samma längd och märke på pappershandduken men variera höjden på de fyllda glasen, genom att höja dem på böcker, för att se hur det påverkar vattnets hastighet när det ”går” till det tomma glaset.
Har du haft tillräckligt roligt med pappershanddukarna? Prova att använda andra pappersprodukter för att se hur typen av papper påverkar resultatet. Prova toalettpapper, skrivarpapper, tidningspapper eller en sida från en glansig tidning. Vad tror du kommer att hända?
Hämta ett protokollsblad
Hjälp barnen att hålla reda på sina resultat genom att hämta vårt gratis protokollsblad! Gå sedan med i The Plato Pack så att du får tillgång till dussintals fler häpnadsväckande (men lätta att förbereda!) vetenskapliga experiment som barnen kommer att älska!
