Arbeitsblatt: Wasserwerkstatt

Nr. Posten 1 Wasserdruck 2 Tauchwettbewerb 3 Wasser verbiegen 4 Wasserlupe 5 Pfefferwasser 6 Schichtwechsel 7 Musik machen mit Gläsern 8 Was fühlst du? 9 Das schwebende Ei 10 Wasser schöpfen 11 Seerose 12 Schwere Sachen – leicht gemacht erledigt Visum LP Du brauchst: 1 leere Plastikflasche 1 Nadel 1 Klebestreifen 1 Schüssel 1 Tisch um die Flasche darauf zu stellen Wasser Experiment: Stell nun die gefüllte Flasche auf den Tisch und die Schüssel davor! Löse nun den Klebestreifen. Welcher Wasserstrahl ist stärker? Der untere Strahl ist stärker als der obere Wasserstrahl. Das Gewicht des Wassers übt Druck aus auf die unteren Regionen. Dadurch ist oben weniger Druck als unten. Also ist der obere Wasserstrahl nicht so stark wie der untere. Du benötigst: 1 Papierserviette 1 Schere 2 Gläser mit Wasser etwas Spülmittel Experiment: Zuerst schneidest du aus der Serviette zwei gleich große Männchen (die Taucher) aus. In ein Glas gibst du nun etwas Spülmittel. Nun legst du die beiden Taucher ins Wasser. Was passiert? Ein Taucher geht schneller unter als der andere Taucher. Dies ist so, weil das Spülmittel das Papier viel besser benetzt. Somit saugt sich dieser Taucher im Glas mit Spülmittel schneller voll und geht somit auch schneller unter. Du brauchst: 1 Kugelschreiber aus Plastik Wasserhahn Experiment: Du hast bestimmt schon mal beobachtet, dass Kugelschreiber zum Beispiel kleine Papierschnipsel anziehen, wenn man sie vorher an einem Wollpullover gerubbelt hat. Genauso zieht solch ein geriebener Kugelschreiber auch einen Wasserstrahl an. Also reibe den Kugelschreiber mehrmals an deinem Wollpullover. Dann drehst du den Wasserhahn ganz schwach auf. Wenn du nun den Kugelschreiber dicht an den Wasserstrahl hältst, wird er total verbogen. Noch mehr Spaß macht das mit zwei Kugelschreibern, denn dann kannst du ihn noch verrückter verbiegen. Du hast dir sicher schon gedacht, dass der Kugelschreiber elektrisch geladen wird, wenn du ihn an deinem Pullover reibst. Ganz genau so ist das. Dass er dann andere geladene Teile anzieht, ist ja auch noch verständlich, aber Wasser ist doch nicht geladen – oder doch? Naja, irgendwie schon. Die Moleküle des Wassers haben einen ganz besonderen Aufbau. Sie sind zwar insgesamt elektrisch neutral also nach außen nicht geladen aber sie besitzen zwei verschieden geladene Seiten. Eine Seite ist negativ geladen, die andere positiv. Das gleicht sich zwar insgesamt aus, aber wenn du nun den geladenen Kugelschreiber in die Nähe des Wasserstrahls bringst, drehen sich die Wassermoleküle alle so hin, dass die negativen Pole dem Kugelschreiber zugewandt sind. (Der ist nämlich positiv geladen.) Nun ist die eine Seite des Wasserstrahls anders geladen als die andere, und der Kugelschreiber kann nun die Seite, die entgegengesetzt zu ihm geladen ist, zu sich heranziehen. Dadurch biegt sich der Strahl zum Kugelschreiber hin. Du brauchst: 1 Stück Karton 1 Folie Wasser Experiment: Aus dem Stück Karton schneidest du dir deine Lupe. Hinter das runde Loch in der Mitte klebst du die Folie. Frischhaltefolie kannst du am besten mit einem Klebstreifen ankleben. Noch besser ist selbstklebende Bücherfolie. Auf die Folie gibst du dann den Wassertropfen. Nun kannst du vergrössern! Durch die Wölbung des Tropfens wird alles vergrössert, was du durch den Wassertropfen anschaust! Wusstest du, dass Pfeffer Angst vor Spülmittel hat? Das kann man ganz leicht zeigen: Du brauchst: 1 Wasserglas Spülmittel Pfeffer Wasser Experiment: Fülle ein Glas mit Wasser und streue etwas Pfeffer auf die Oberfläche. Wenn du nun einen Tropfen Spülmittel in die Mitte gibst wirst du sehen, dass der Pfeffer sich blitzschnell davon wegbewegt. Das Ganze hat mit der Oberflächenspannung des Wassers zu tun. An den Stellen, wo das Spülmittel im Wasser schwimmt, ist die Oberflächenspannung zerstört, und es herrscht keine Anziehung mehr zwischen den benachbarten Wassermolekülen. Nur noch die Moleküle außerhalb der Zone mit dem Spülmittel können ziehen. Und da der Pfeffer auf dem Wasser schwimmt, wird er mitgezogen. Hast du dir schon einmal überlegt, warum manche Gegenstände im Wasser versinken, in einer anderen Flüssigkeit aber schwimmen? Mit diesem tollen Experiment kannst Du in einem einzigen Gefäß einen bunten Cocktail aus verschiedenen Flüssigkeiten mixen und dabei eine Menge über sie herausfinden. Du brauchst: 1 Glas gefärbtes Wasser heller Sirup Speiseöl diverse Gegenstände Experiment: Gib als erstes den Sirup in den Becher. Fülle ihn zu einem Viertel. Als nächstes kommt dieselbe Menge Speiseöl und nun noch genauso viel von dem gefärbten Wasser. Warte bis sich die verschiedenen Flüssigkeiten in Schichten abgesetzt haben und gib dann die Gegenstände ins Gefäß, um herauszufinden, welche davon schwimmen. Die Flüssigkeiten vermischen sich nicht, sondern bilden drei Schichten, nämlich: der Sirup unten, das Wasser in der Mitte und ganz oben das Öl. Das kommt daher, dass manche Flüssigkeiten leichter sind als andere. Man sagt: sie haben eine geringere Dichte. Eine leichte Flüssigkeit schwimmt über der schwereren oder derjenigen, die eine größere Dichte besitzt. Öl hat also eine kleinere Dichte als Wasser und das Sirup. Auch die Gegenstände, die du in das Gefäß wirfst, haben eine bestimmte Dichte. Daher kannst du beobachten, dass einige der Dinge ganz untergehen, während andere in unterschiedlichen Höhen schwimmen Du brauchst: dünnwandige Gläser Wasser Experiment: Wenn du den richtigen Druck hast und das Glas geeignet ist, gibt es singende Töne von sich! Es klappt manchmal nicht sofort, du musst etwas probieren. Aber dann kannst du mit verschiedenen Gläsern eine Melodie spielen! Durch das Reiben mit dem Finger über den Glasrand fängt das Glas an zu schwingen. Diese Schwingungen erzeugen einen Ton. Je nachdem, wieviel Wasser im Glas ist, gibt es einen anderen Ton. Also: Mehr Wasser im Glas erzeugt tiefere Töne, weniger Wasser erzeugt höhere Töne. Was erzeugt den Ton? Das Glas erzeugt den Ton! Es kann schneller schwingen, wenn weniger Material bewegt wird. Ist Wasser im Glas muss dieses mitbewegt werden und deshalb ist die Schwingung langsamer. Die Frequenz, das ist die Anzahl der Schwingungen in einer Sekunde, wird kleiner. Je kleiner die Frequenz, desto tiefer der Ton. So kannst du eine kleine Melodie spielen! Du brauchst: 3 Wasserbehälter mit kaltem Wasser, lauwarmem Wasser und heissem Wasser. Uhr mit Sekundenzeiger Experiment: 1. Der lauwarme Behälter muss in der Mitte sein. 2. Beide Hände werden ins Wasser getaucht die linke Hand in die linke Schüssel und die rechte Hand in die rechte Schüssel. 3. Nach etwa 30 Sekunden nimmst du deine Hände heraus und tauchst sie sofort beide in die mittlere Schüssel mit lauwarmem Wasser. Beschreibe was du fühlst: Du brauchst: ein Glas ein rohes Ei Salz ein Esslöffel Experiment: Fülle das Glas zur Hälfte mit Wasser. Streue drei Esslöffel Salz hinein und löse es vollständig auf. Lasse das rohe Ei nun langsam ins Wasser gleiten. Was beobachtest du? Giesse nun nach und nach etwas Wasser dazu und beobachte gut weiter. Schaffst du es, dass dein Ei in der Mitte des Glases schwebt? Wieso schwimmt das Ei am Anfang und später geht es unter? Wie könnten die drei Positionen des Eis heissen? Was müsstest du machen, dass das Ei am Schluss wieder zu schwimmen beginnen würde? Hast du selber schon einmal Erfahrungen mit Meerwasser gemacht? Wenn ja, welche? Wenn ein Gegenstand in Wasser eintaucht, wirkt darauf eine Kraft, die es nach oben drückt: Das ist der Auftrieb. Deshalb geht man im Schwimmbad nicht sofort unter. Diese Kraft ist genauso gross wie das Gewicht des Wassers, die von dem Gegenstand verdrängt wird. Sind Auftrieb und Gewicht des Gegenstandes gleich gross, schwebt der Gegenstand im Wasser. Da Salzwasser schwerer ist als Leitungswasser (Wissenschaftler sagen, es hat eine grössere Dichte), bleibt es im Glas unten und hat einen stärkeren Auftrieb: das Ei schwimmt. SCHWIMMEN SCHWEBEN SINKEN Du brauchst: ein kleines Küchensieb (je kleiner das Sieb, umso besser funktioniert der Trick!) Speiseöl Spülmittel Experiment: Giesse vorsichtig etwas Öl auf das Siebnetz und verstreiche es mit einem Finger über die gesamte Fläche. Wichtig ist, dass alle Öffnungen mit Öl verschlossen sind. Das Sieb ist jetzt präpariert. Halte das Sieb unter den Wasserhahn und lasse ganz langsam und vorsichtig etwas kaltes Wasser hinein fliessen. Wieso bleibt da Wasser drin? Was passiert, wenn du jetzt etwas Spülmittel dazu gibst? Das Öl im Sieb verschliesst die kleinen Löcher im Sieb. So bildet sich ein geschlossener Film über dem Siebgitter. Öl ist nicht wasserlöslich. Es stösst Wasser ab. Das heisst, das Wasser im Sieb perlt am Öl ab und berührt das Sieb gar nicht. In dem Moment, in dem du Spülmittel in das Sieb giesst, wird der Ölfilm undicht und das Wasser kann wieder die kleinen Sieblöcher durchlaufen. Du brauchst: 1 Schere 1 Papier 1 Stift 1 Schablone 1 Schüssel mit Wasser Experiment: Kreuze an. Die Blume geht unter. Die Blume öffnet sich. Es passiert nichts. Beobachte und zeichne was passiert. Warum sich die Blüten öffnen ist kein großes Geheimnis: Die unbemalte Seite des Papiers saugt sich voll Wasser und dehnt sich aus. Die Blütenblätter brauchen Platz und öffnen sich. Du brauchst: Holzstäbchen Schnur Schere zwei Schrauben Glas Wasser Experiment: Befestige auf beiden Seite des Stäbchens mit der Schnur je eine Schraube. Knöpfe in der Mitte noch ein Stück Schnur an damit eine Waage entsteht. Schau, dass sie im Gleichgewicht ist. Nun halte eine Schraube in das mit Wasser gefüllte Glas. Was beobachtest du? Weshalb könnte das passiert sein? An einen Holzstab wird auf beiden Seiten mit einer Schnur je eine Schraube befestigt. In der Mitte wird nochmals ein Stück Schnur befestigt, damit die „Wage im Gleichgewicht ist. Die eine Schraube wird nun in ein Glas gehalten, das mit Wasser gefüllt ist. Beobachtung: Die Balance der Waage ist verloren, die Schraube im Wasser scheint leichter zu sein. Erklärung: Dies hat mit dem Auftrieb zu tun, denn Dinge, die im Wasser sind werden an die Oberfläche gezogen. Erfahren kann dieses Phänomen auch im Schwimmbad, wenn man jemanden trägt, ist er im Wasser viel leichter.