Splish, splash

Der Mini-Flaschentornado

Wasser ist die treibende Kraft der Natur. Das zeigt auch dieses Experiment sehr eindrucksvoll.

Benötigt wird:

• Wasser
• 2 gleichgroße leere Getränkeflaschen aus Plastik mit Schraubverschluss
• Sekundenkleber (wichtig: der Kleber muss Kunststoff kleben können!)
• Einen Bohrer (wahlweise: einen dicken Nagel und eine Kerze)
• Eine Zange oder Schraubzwinge

Tipp: Schritt 1 und 2 können bereits am Vortag vorbereitet werden!

Und los geht´s:


1. 
   Schrauben Sie die beiden Deckel der Plastikflaschen ab. Kleben Sie die Oberseiten der Deckel mit ausreichend Klebstoff zusammen und lassen Sie das Ganze über Nacht trocknen.
2. 
   Bohren Sie nun mittig ein Loch durch die beiden Deckel. Die Plastikdeckel können bspw. in einer Schraubzwinge befestigt werden, während Sie das Loch durch den Doppeldeckel bohren. Alternativ kann auch ein dicker Nagel genutzt werden, der vorab an einer Kerzenflamme erhitzt wird. Fassen Sie den Nagel bitte nicht an, sondern nutzen Sie hier die Zange, um den Nagel zu halten. Das Loch sollte etwa einen Durchmesser von 8 Millimeter haben. Sollte Ihr Kind diesen Schritt durchführen dürfen, ist besondere Obacht geboten!
3. 
   Füllen Sie eine der beiden Flaschen zu etwa Zweidrittel mit Wasser und schrauben Sie den Doppeldeckel darauf. Anschließend wird die noch leere Flasche verkehrt herum daraufgesetzt. Achten Sie darauf, dass beide Flaschen fest verschraubt sind!
4. 
   Drehen Sie die beiden Flaschen nun wie eine Sanduhr um. Halten Sie die untere Flasche am Hals fest, während die obere mit der anderen Hand in eine schnelle Kreisbewegung versetzt wird. Und schon haben Sie einen kleinen Tornado in der Flasche erschaffen.

Warum funktioniert es?
Das Wasser läuft zunächst nicht in die untere Flasche, weil die Luft in ruhigem Zustand nicht nach oben entweichen kann. Durch die Kreisbewegung der Flasche drückt sich das Wasser weiter nach oben an die Außenwand. Dadurch bildet sich in der Mitte ein Luftkanal. Durch diesen strömt die Luft von unten nach oben. Wasser hingegen läuft nach unten. Wie bei einem echten Tornado kreist das Wasser hierbei um eine Art „Auge“ herum und fließt nur sehr langsam in die untere Flasche hinein.

Das wandernde Wasser

Wasser sucht sich seine Wege. Wenn es dabei noch farbig wird, umso besser!

Benötigt wird:

• Wasser
• 6 Gläser
• Lebensmittelfarbe in rot, gelb und blau
• Küchenpapier

Und los geht´s:


1. 
   Füllen Sie drei Gläser jeweils dreiviertelvoll mit Wasser. Geben Sie in jeweils eines der Gläser rote, blaue und gelbe Lebensmittelfarbe, sodass Sie ein rotes, ein blaues und ein gelbes Wasserglas vor sich stehen haben.
2. 
   Stellen Sie die Gläser nun im Kreis auf. Immer abwechselnd ein volles und ein leeres Glas nebeneinander.
3. 
   Schneiden Sie zwei Blätter Küchenpapier jeweils der Länge nach in der Mitte auseinander. Drei von diesen vier Streifen falten Sie noch einmal der Länge nach um. Nun ergeben sich dünne Streifen, die gleichlang und gleichbreit sind.
4. 
   Jetzt werden je ein volles und ein leeres Wasserglas mit einem Streifen Küchenpapier verbunden.
5. 
   Beobachten Sie gemeinsam, wie das gefärbte Wasser langsam das Küchenpapier entlangwandert, sodass mit der Zeit auch die leeren Gläser gefüllt werden. Spannend ist auch zu beobachten, wie sich die Farben verändern. Im Anschluss können Sie sich gemeinsam mit Ihrem Kind noch an die Farblehre setzen und selbst Farben in weiteren Wassergläsern mischen.

Warum funktioniert es?
Das Küchenpapier besteht aus pflanzlicher Zellulose. Zwischen den einzelnen Fasern des Küchenpapiers gibt es eine Menge Hohlräume, diese nennt man Kapillaren. Die Wände der Kapillaren sind für bestimmte Stoffe, Gase und Flüssigkeiten durchlässig, so auch für Wasser. Kommt nun Wasser in Berührung mit diesen Hohlräumen, tritt der sogenannte Kapillareffekt auf und die Flüssigkeit steigt entgegen der Schwerkraft nach oben.

Der Zauberpfeffer

Ihr Kind hat keine Lust aufs Händewaschen? Dieses Experiment zeigt, wie wichtig es ist.

Benötigt wird:

• Wasser
• Eine kleine Schale
• Pfefferpulver
• Spülmittel

Und los geht´s:


1. 
   Füllen Sie das Schälchen mindestens bis zur Hälfte mit Wasser.
2. 
   Streuen Sie dann das Pfefferpulver darauf, sodass die gesamte Wasseroberfläche damit bedeckt ist.
3. 
   Lassen Sie Ihr Kind einen Tropfen des Spülmittels auf dem Finger verreiben.
4. 
   Mit diesem Finger darf Ihr Kind dann in die Schale mit Pfeffer tippen. Sie werden sehen: Sobald Ihr Kind die Oberfläche mit dem Finger berührt, flitzt der Pfeffer wie von Zauberhand hinfort.

Warum funktioniert es?
Wasser besteht aus vielen kleinen Teilchen, den Molekülen, die aneinanderhängen. Das Wasser hat als Oberfläche eine Art Haut. Streut man den Pfeffer hinein, schwimmt dieser auf der Oberfläche. Gibt man dann das Spülmittel hinzu, wird die Oberflächenspannung, also die Haut, zerstört. Die Pfefferkörner schwimmen blitzschnell zur Seite und die Haut wird vor Eindringlingen geschützt. Gleiches Prozedere findet beim Händewaschen statt. Dank der Nutzung von Seife können Bakterien (hier unsere Pfefferkörner) ganz leicht abgespült werden.

Der durchlöcherte Plastikbeutel

Plastikbeutel sind für gewöhnlich wasserdicht. Aber was ist, wenn sie Löcher haben?

Benötigt wird:

• Wasser
• Ein Plastikbeutel, der etwa 3 Liter fasst
• Lange Holzspieße
• Ggf. eine Verschlussklemme
• 1 große Schüssel (wahlweise geht auch das Waschbecken oder die Badewanne)

Tipp: Führen Sie das Experiment über dem Waschbecken, der Badewanne oder einer großen Schüssel durch.

Und los geht´s:


1. 
   Füllen Sie den Beutel zu etwa Zweidrittel mit Wasser. Knoten Sie ihn zu oder nutzen Sie eine Verschlussklemme.
2. 
   Piksen Sie nun vorsichtig einen Spieß nach dem anderen durch den mit Wasser gefüllten Beutel. Der Spieß darf an beiden Seiten des Beutels hindurchgepikst werden. Achten Sie dabei darauf, dass die Spieße nicht herausrutschen!
3. 
   Der durchlöcherte Beutel hält trotz der vielen durchbohrten Spieße dicht.

Warum funktioniert es?
Plastik ist dehnbar und lässt sich leicht formen. Sobald der Beutel durchbohrt ist, legen sich die Plastikteilchen eng um den Holzspieß. So eng, dass kein Wasser mehr herausrinnen kann. Bevor Sie die Spieße entfernen (bitte über der Schüssel, dem Waschbecken oder der Badewanne!), testen Sie doch zunächst, wie wenig Wasser herausfließt, wenn Sie mit einer kleinen Nadel hineinstechen.

Der Flaschengeist

Hier wird ein einfaches Plastikmodell in Windeseile zur Zauberflasche.

Benötigt wird:

• Warmes Wasser (höchstens 40-45 Grad)
• 1 Luftballon
• 1 leere Plastikflasche (nach Möglichkeit aus hartem Plastik)
• 1 Schüssel oder Wanne

Und los geht´s:


1. 
   Blasen Sie den Luftballon vor dem Versuch einige Male auf, so wird er weicher.
2. 
   Stülpen Sie den Luftballon über die Plastikflasche.
3. 
   Gießen Sie nun vorsichtig warmes Wasser in Ihr Gefäß.
4. 
   Stellen Sie die Flasche mit dem Luftballon in die Schüssel mit dem warmen Wasser.
5. 
   Sobald die Flasche mit dem aufgestülpten Luftballon im warmen Wasser steht, bläst sich der Luftballon wie von Zauberhand auf.

Tipp: Je kälter die Flasche vor dem Versuch ist und je heißer das Wasser, in das die Flasche getaucht wird, umso mehr bläst sich auch der Luftballon auf. Stellen Sie die Plastikflasche vor dem Versuch für eine kurze Zeit in den Kühlschrank oder das Gefrierfach.

Warum funktioniert es?
Luft nimmt Raum ein, warme Luft nimmt noch mehr Raum ein. So ist es auch hier. Wird die Flasche in das warme Wasser gestellt, erwärmt sich die Luft in der Flasche. Die Luft benötigt mehr Platz. Da die Flasche aus hartem Material ist, kann sich die Luft nicht weiter ausdehnen und strömt nach oben. Der Luftballon hingegen ist weich, er wird durch die warme Luft aufgeblasen. Wird die Flasche danach wieder in kaltes Eiswasser gestellt, kühlt sich auch die Luft wieder ab und der Luftballon erschlafft.

Um zu veranschaulichen, dass erwärmte Luft aber nicht nur nach oben, sondern in alle Richtungen gleichmäßig steigt, kann man auch eine Flasche verwenden, die zusätzlich an der Seite mit einer Öffnung und einem darauf gestülpten Ballon versehen ist. Alternativ kann man die Flasche auch möglichst horizontal in das Gefäß mit dem warmen Wasser legen. Der Luftballon dehnt sich dann zur Seite aus.