Einmal fragte meine 4-jährige Tochter: „Was ist Wissenschaft?“
„Na ja, erinnerst du dich, dass du mich immer fragst, warum – ? Warum ist der Himmel blau? Warum ist der Sonnenuntergang orange? Warum sind Seifenblasen rund?“ Ich antwortete.
„Die Wissenschaft hilft uns, Antworten auf diese Warum-Fragen zu finden!“
Die Frage meiner Tochter kam genau zum richtigen Zeitpunkt, als ich das neue Buch Ada Twist, Wissenschaftlerin* erhielt, dessen Autorin die New York Times-Bestseller-Bilderbücher Rosie Revere, Ingenieurin und Iggy Peck, Architektin geschrieben hat.
Meine Vierjährige konnte noch nicht lesen, aber sie war fasziniert, als ich ihr von diesem Buch erzählte.
Wie sie, ist auch die Wissenschaftlerin Ada immer neugierig und will wissen, warum alles so ist.
Sie führt gerne wissenschaftliche Experimente durch und hat keine Angst vor dem Scheitern.
Sie stellt auch viele Fragen und sucht nach den Antworten.
Wie könnte man den Geist von Ada Twist besser veranschaulichen, als selbst ein wissenschaftliches Experiment durchzuführen, um zu erforschen, zu entdecken und zu lernen?
Boot mit Seifenantrieb
Vor ein paar Wochen haben wir ein Experiment mit Pfeffer, Wasser und Flüssigseife gemacht.
Nachdem wir etwas Pfeffer ins Wasser gestreut hatten, konnten wir die Flüssigseife benutzen, um den Pfeffer zu bewegen und zu verstreuen.
Wir fragten uns, ob Flüssigseife dasselbe mit einem Boot machen könnte, so dass es sich über das Wasser bewegt.
Kann Seife ein Boot antreiben?
Heute bauen wir ein mit Seife angetriebenes Boot, um etwas über eine wichtige Eigenschaft des Wassers zu lernen.
Materialien
- Schere
- ein Blatt durchsichtiges PVC-Plastik oder Styropor (ich habe eine durchsichtige PVC-Geschenkverpackung verwendet)
- (optional) farbiges Papier und einen Stock
- flüssige Spülmittel
Werkzeuge
- ein breiter Behälter oder ein Tablett
- eine Pipette oder ein Trinkhalm
- unter Aufsicht eines Erwachsenen
Anleitung
- Schneide die Plastik- oder Styroporplatte in die Form eines Bootes.
- Schneide am Ende des Bootes eine kleine Kerbe ein.
- (Optional) Dekoriere das Boot mit einem Stock und einem dreieckigen Stück Papier. Ich habe auch einige Formen aus Schaumstoff hinzugefügt, um Spaß zu haben.
- Fülle den Behälter oder das Tablett mit einer dünnen Schicht Wasser.
- Stelle das Boot ins Wasser.
- Gebe mit einer Pipette oder einem Trinkhalm einen Tropfen Flüssigseife in die Kerbe am Ende des Bootes und beobachte, wie dein Boot vorwärts fährt!
Untersuche
Hast du eine Hypothese, warum sich das Boot bewegt?
Wenn das Boot zum Stillstand gekommen ist, wiederhole das Experiment noch ein paar Mal in demselben Wasserbecken und sieh, was passiert.
Kannst du deine Hypothese beweisen oder widerlegen?
Warum
Wenn dein Boot leicht ist (nicht zu viele Verzierungen), sollte es schwimmen und sich schnell vorwärts bewegen, wenn du den ersten Tropfen Seife in die Kerbe gibst.
Das Boot bewegt sich, weil die Seife die Oberflächenspannung des Wassers verändert.
Wassermoleküle (die winzig kleinen Wasserteilchen) neigen dazu, aneinander zu haften (Kohäsion).
Auf der Wasseroberfläche werden Wassermoleküle stärker von anderen Wassermolekülen angezogen als von der Luft, was zu einer Oberflächenspannung führt.
In diesem Experiment kann das „Boot“ aufgrund dieser Oberflächenspannung auf dem Wasser schwimmen.
Wasser hat eine hohe Oberflächenspannung, das heißt, die Moleküle ziehen sich an der Oberfläche sehr stark gegenseitig an.
Seife ist ein Tensid, das die Oberflächenspannung des Wassers aufhebt, indem es den Wassermolekülen etwas anderes gibt, von dem sie angezogen werden (Seifenmoleküle).
Wenn man einen Tropfen Seife in die Kerbe gibt, wird die Oberflächenspannung des Wassers in diesem kleinen Bereich verringert.
Die hohe Oberflächenspannung in der restlichen Wasseroberfläche zieht das Wasser von dem Bereich mit niedriger Oberflächenspannung weg und zieht das Boot mit sich.
Nach mehrmaliger Wiederholung des Experiments bewegt sich das Boot trotz Zugabe von mehr Seife nicht mehr.
Dann ist die Oberflächenspannung im gesamten Wasserbecken gebrochen.
Wenn der Unterschied in der Oberflächenspannung zwischen dem vorderen und hinteren Teil des Bootes verschwindet, wird das Wasser nicht mehr gezogen und das Boot bewegt sich nicht mehr.
Das Buch Ada Twist, Wissenschaftlerin
Ada Twist, Wissenschaftlerin ist ein tolles Bilderbuch für Kinder. Ada ist eine angehende Wissenschaftlerin, die nach dem Warum fragt, Hypothesen aufstellt, Misserfolge überwindet und nach Antworten sucht. Ada Twist, Wissenschaftlerin erscheint am 6. September 2016.
Mehr Experimente
Für mehr Experimente zu Ada Twist, Wissenschaftlerin besuchen Sie http://www.abramsbooks.com/adatwist/.