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Naturwissenschaftliche Experimente

Wie viel Luft braucht eine Kerze zum Brennen?

Wie viel Luft braucht eine Kerze zum Brennen? published on

Materialien

  • 2 Unterteller, 2 Teelichter,
  • 2 verschieden große Gläser, Wasser

Du hast zwei verschieden große Gläser. Wenn Du sie über eine Kerze stülpst, wo geht die Kerzenflamme zuerst aus?

Was vermutest du?
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ACHTUNG!
Unbedingt feuerfeste Unterlage (z.B. Backblech) benutzen und Wasser zum Löschen bereithalten.

Versuchsdurchführung
Lara-Wie_viel_Luft_braucht_eine_Kerze_zum_BrennenStelle jeweils ein Teelicht auf einen Unterteller und zünde es an. Nun nimm in die eine Hand das große Glas und in die andere Hand das kleine Glas. Stülpe beide Gläser mit der Öffnung nach unten möglichst gleichzeitig über die Teelichter und stelle die Gläser dann auf dem Teller ab.

Was passiert?
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Zusatzversuch
Nimm die Gläser wieder vom Teller und zünde ein Teelicht erneut an.
Jetzt schütte etwas Wasser auf den Unterteller, so dass der Boden gerade bedeckt ist. Stülpe erneut ein Glas über die Kerze und stelle es ab.

Was passiert:
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Erklärung
Eine Kerze braucht nicht nur flüssiges Wachs und einen Docht zum Brennen, sondern zusätzlich auch noch Sauerstoff, der normalerweise in ausreichender Menge in der Luft enthalten ist. In dem kleinen Glas ist weniger Luft, als in dem großen Glas enthalten. Deshalb erlischt die Kerzenflamme in dem kleinen Glas schneller, weil der Sauerstoff schneller verbraucht ist. Bei dem Versuch mit dem Wasser gefüllten Unterteller wurde etwas Sauerstoff im Glas verbraucht. Es könnte nun von außen Luft nachströmen, was aber dadurch verhindert wird, da das Glas mit seinem Rand im Wasser steht. Somit wird stattdessen Wasser in das Glas gesogen. Zusätzlich kühlt die Luft nach Erlöschen der Flamme im Glas ab. Die kühlere Luft braucht weniger Platz als die wärmere, so dass sie sich zusammen zieht und noch mehr Wasser „reinsaugt“.

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Wetten, dass Du etwas in ein volles Glas Wasser werfen kannst?

Wetten, dass Du etwas in ein volles Glas Wasser werfen kannst? published on

Materialien

  • Trinkglas
  • Münzen
  • Wasser

Versuchsdurchführung
Umut-Wetten_dass_du_etwas_in_ein_volles_Glas_Wasser_werfen_kannstFülle ein Glas randvoll mit Wasser. Lass nun vorsichtig eine Münze nach der anderen in das Wasser gleiten. Am besten geht das, wenn Du sie in der Mitte des Glases hineingleiten lässt.

Wie viele Münzen passen hinein, bevor das Glas überläuft?
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Erklärung
Wasser möchte möglichst wenig Kontakt mit der Luft haben. Die Wassermoleküle halten sich fest zusammen und bilden eine Wasserhaut. Durch diese Haut kann das Wasser eine Halbkugel oberhalb des Glases bilden. Die Wasserhaut ist ziemlich stabil. Man kann eine Büroklammer darauf schwimmen lassen oder auch mit einem Holzstab hineinstechen, ohne dass die Haut „kaputt“ geht.

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Wetten, dass Du ein volles Glas Wasser auf den Kopf stellen kannst?

Wetten, dass Du ein volles Glas Wasser auf den Kopf stellen kannst? published on

Materialien

  • Trinkglas
  • Pappe (Bierdeckel oder Spielkarte)
  • Wasser

Versuchsdurchführung
Umut-Wetten_dass_du_ein_Glas_Wasser_auf_den_Kopf_stellen_kannstFülle ein Glas mit Wasser. Es muss nicht randvoll sein. Nun lege ein Stück Pappe (es muss etwas größer als die Glasöffnung sein) auf das Glas. Drehe das Glas auf den Kopf, halte dabei jedoch die Pappe gut fest. Nun sei mutig und lass die Pappe los.

Was passiert?
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Achtung!
Nicht zu lange auf dem Kopf stehen lassen. Wenn die Pappe sich voll Wasser saugt, dann wird sie undicht und das ganze Wasser läuft aus dem Glas heraus. Je breiter und flacher das Glas ist, umso besser funktioniert der Versuch.

Erklärung
Du wirst es nicht glauben, aber es ist die Luft (der Luftdruck), der von außen auf den Deckel drückt und dadurch diesen fest an das Glas presst. Ein Liter Luft wiegt etwas mehr als 1 Gramm. Weil die Erdatmosphäre bis zu 10000 km hoch ist, lastet die Luft mit ihrem Gewicht auf der Erde. Dies entspricht in etwa dem Gewicht einer 10m hohen Wassersäule. Falls Du das Glas komplett mit Wasser gefüllt hattest, so drückte nur die Luft auf den Bierdeckel. Solltest Du etwas Luft im Glas gehabt haben, wodurch beim Umdrehen etwas Wasser entwichen ist, dann hast Du sogar einen Unterdruck im Glas erzeugt, der noch zusätzlich den Bierdeckel andrückt.

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Wie bringt man einer Kerze das Wippen bei?

Wie bringt man einer Kerze das Wippen bei? published on

Materialien

  • dicker Strohhalm und 2 Geburtstagskerzen oder eine lange Kerze
  • Stricknadel
  • Feuerzeuge

ACHTUNG!
Unbedingt feuerfeste Unterlage (z.B. Backblech) benutzen und Wasser zum Löschen bereithalten.

Versuchsdurchführung
Lara-Wie_bringt_man_Kerzen_das_Wippen_beiNimm zwei Geburtstagskerzen und stecke sie in einen langen Strohhalm. Wenn du keine Geburtstagskerzen hast, dann kannst du auch eine dünne lange Kerze nehmen. Halte ein Feuerzeug an das Ende, an dem kein Docht ist. Lass so lange Wachs herunter tropfen, bis der Docht erscheint. Stecke nun eine Stricknadel durch die Mitte der Kerze bzw. den Strohhalm. Das Gebilde stellst du dann auf zwei Konservendosen unter die Du vorher Backpapier gelegt hast. Achte darauf, dass die Kerzen zu Anfang im Gleichgewicht sind. Zünde nun (mit Hilfe Deiner Eltern oder eines Freundes) beide Kerzen gleichzeitig an. Warte einige Zeit und schau Dir das Schauspiel an.

Was passiert?
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Erklärung
Die Kerze stellt einen zweiarmigen Hebel mit der Stricknadel als Achse dar, bei dem die Länge sich ständig verändert. Im Ausgangszustand ist die Kerze austariert. Wenn nun jedoch das Wachs anfängt zu schmelzen und heruntertropft, wird die Kerze auf dieser Seite leichter und wippt zur anderen Seite. Dadurch ist dort die Kerzenflamme jedoch näher am Wachs und schmelzt mehr Wachs ab. Es tropf Wachs herunter und die andere Seite ist dann schwerer. Die Kerze wippt zu dieser Seite um und das Schauspiel beginnt von vorne. Der Schwerpunkt ändert sich mit jedem fallenden Wachstropfen.

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Ist in einem leeren Glas wirklich nichts?

Ist in einem leeren Glas wirklich nichts? published on

(Wie bringt man Gummibärchen das Tauchen bei, ohne dass sie nass werden?)

Geschichte
Paco und Lara streiten sich. Lara behauptet, dass Gummibärchen tauchen können, ohne nass zu werden. Paco glaubt ihr das nicht. Da kommt Umut hinzu und zusammen mit Umut schafft Paco es tatsächlich Gummibärchen das Tauchen beizubringen.

Materialien

  • 1x große durchsichtige Salatschüssel (½ mit Wasser gefüllt)
  • 2x Gläser (eines leer, das andere mit Wasser gefüllt)
  • 2x Gummibärchen
  • 1x Aluminiumgehäuse eines Teelichts
  • 1x Wattebausch oder Stoff zum Auslegen

Versuch 1
 lupe-logo-headerEinleitende Frage: Was befindet sich in beiden Gläsern (voll, „leer“)?

Nimm das leere Glas und tauche es mit der Öffnung nach unten in das Wasser. Nach dem Herausziehen kannst Du Dich davon überzeugen, dass das Glas innen immer noch trocken ist. Tauche das Glas erneut in das Wasser. Jetzt wird jedoch das Glas, wenn es unter Wasser ist, leicht schräg gehalten.

Was passiert?
Es steigen Blasen (Luft) im Wasser nach oben.

Halte mal ein mit Wasser gefülltes Glas über die aufsteigenden Blasen.

Was passiert?
Die Luftblasen verdrängen das Wasser aus dem Glas. Am Ende ist die gesamte Luft aus Glas 1 in Glas 2.

Versuch 2
Gummibärchen_tauchen_ohne_nass_zu_werdenLege etwas Küchenpapier oder einen Wattebausch in die Aluschale und lege dann die beiden Gummibärchen hinein. Weißt Du jetzt, wie die zwei Gummibärchen unter Wasser tauchen können, ohne nass zu werden? Lege das Boot vorsichtig auf die Wasseroberfläche. Stülpe das leere Glas über das Boot und drücke das Glas langsam auf den Boden der Schüssel. Hebe das Glas vorsichtig aus dem Wasser.

Erklärung
Das Glas ist nicht wirklich leer. In ihm befindet sich Luft. Wenn Du das Glas schräg hältst, siehst Du, wie Luftblasen aus dem Glas ins Wasser entweichen. Hältst Du das Glas gerade, dann kann keine Luft entweichen und Du drückst das Wasser gleichmäßig nach unten. Da das Aluschälchen auf dem Wasser schwimmt, wird es ebenfalls nach unten gedrückt, bis es den Boden der Schüssel berührt. Dein Gummibärchen ist trocken geblieben.

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Was knallt denn da?

Was knallt denn da? published on

Materialien

  • Brausetabletten (z.B. Vitamin C)
  • etwas Wasser
  • Film-Dose, Überraschungsei oder andere Dose
  • Unterteller

Anmerkung
Wenn Mama und Papa zu Silvester Raketen steigen lassen, wollt ihr es sicherlich auch ein bisschen knallen lassen.

Versuchsdurchführung
Lara-Was_knallt_denn_daStellt eine Film-Dose mit der Öffnung nach oben auf einen Unterteller. Nun legt ein halbe oder gleich eine ganze Brausetablette in die Dose. Tropft etwas Wasser (mit einer Pipette oder einem Löffel) auf die Tablette, so dass sie gut bedeckt ist. Nun macht den Deckel auf die Dose und haltet sie gut fest.

Achtung!
Nicht den Kopf über die Dose halten. Der Deckel könnte ins Auge fliegen. Zusätzlich kann man auch eine Schutzbrille tragen.

Was beobachtest Du?
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Erklärung
Wenn die Brausetablette in Wasser gelegt wird, entsteht aus dem Natriumhydrogencarbonat der Tablette Kohlendioxid. Dieses ist aber gasförmig und nimmt mehr Raum ein, als das Carbonat in festem Zustand. Das Gas verteilt sich in der Dose und sprengt am Ende den Deckel ab.

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Siehst du das lachende oder das traurige Gesicht?

Siehst du das lachende oder das traurige Gesicht? published on

Materialien

  • Buntstifte, Filzstifte oder Wachsmalkreide
  • Farbfolien oder farbige Heftumschläge aus Plastikfolie
  • weißes Papier

Versuchsdurchführung:
Eva-Siehst_du_das_lachende_oder_das_traurige_GesichtMale mit einem roten Stift ein lachendes und mit einem blauen Stift ein trauriges Gesicht auf ein Blatt Papier. Nun decke abwechselnd beide Gesichter mit einer blauen oder einer roten Folie ab.

Was beobachtest Du?
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Wenn der Versuch nicht sofort klappt, dann probiere verschieden farbige Stifte aus, bis Du Stifte gefunden hast, deren Farbe verschwindet, wenn Du die Farbfolie darüber legst.

Zusatzversuche
Halte die Farbfolien vor das Gesicht und schaue Dir verschiedene Gegenstände (z.B. Obst und Gemüse: Apfel, Paprika, Tomate, Orange) durch die Farbfolien hindurch an. Du kannst auch mehrere Farbfolien übereinander legen.

Tipp
Am besten funktionieren die Versuche bei hellem Tageslicht. Bei Neon- oder LED-Licht kann es sein, dass nicht alle Versuche funktionieren.

Erklärung
Das weiße Licht der Sonne ist nicht einfarbig. Es enthält viele verschiedene Farben. Trifft Licht auf einen Gegenstand auf, so verschluckt der Gegenstand bestimmte Farben und nur die Farbe, in der der Gegenstand ist, wird zurück geworfen. Legt man mehrere Folien übereinander, so kann man deren Farben mischen.

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Wie bringt man einen Teebeutel zum Fliegen?

Wie bringt man einen Teebeutel zum Fliegen? published on

Materialien

  • Feuerfeste Unterlage
  • Teebeutel
  • Schere
  • Tasse

Versuchsdurchführung
Lara-Wie_bringt_man_einen_Teebeutel_zum_FliegenPaco hat eine eigene Rakete gebaut. Um aber sicher zu gehen, dass die Rakete auch wirklich funktioniert, hat Paco die Expertin auf dem Gebiet der Raumfahrt eingeladen, Lara. Sie soll die Rakete begutachten, bevor sie gestartet wird, stellt Lara schon auf den ersten Blick erhebliche Mängel fest:

  • Lara: „Was hängt denn da für ein Papier an der Rakete?“ (Etikett für die Teesorte
  • Paco: „Das ist das Preisschild. Jeder soll sehen wie teuer unsere Rakete ist!“
  • Lara: „So ein Quatsch. So etwas braucht keine Rakete. Das muss entfernt werden!“ (schneide das Etikett ab)
  • Lara: „Und was soll das sein?“ (Schnur, an dem das Etikett war)
  • Paco: „Das ist die Zündschnur.“
  • Lara: „Das ist ja wie im Mittelalter. Die muss sofort weg.“ (Schnur abschneiden)
  • Lara: „Und was ist da in eurer Rakete drin?“ (Tee im Teebeutel)
  • Paco: „Das ist das Schwarzpulver, unser Raketenantrieb!“
  • Lara: „Bist du wahnsinnig? Da kann ja alles in die Luft fliegen. Das ist viel zu gefährlich. Das Schwarzpulver muss raus aus der Rakete!“ (den Teebeutel vorsichtig öffnen und den Inhalt in die Tasse ausschütten)
  • Lara hat nun an der Rakete nichts mehr auszusetzen und die Rakete ist startklar. (den Teebeutel auseinanderfalten und wie eine Säule senkrecht aufstellen).
  • Der Countdown läuft: Ten – Nine – Eight – Seven – Six – Five – Four – Three – Two – One – Zero. (den oberen Rand der Teebeutelsäule schnell und gleichmäßig anzünden)

Achtung!
Die Teebeutelsäule kann leicht umfallen. Der Teebeutel brennt ab und erhebt sich kurz vor dem Erlöschen von der Unterlage und steigt mitunter bis an die Zimmerdecke. Es kann sein, dass der noch brennende Teebeutel wieder herunter fällt. Bitte darauf achten, dass dieser nicht auf die Haare der Kinder fällt. In der Regel verbrennt der Teebeutel aber vollständig und nur die Asche fällt zu Boden.

Erklärung
Durch Verbrennen des Teebeutels entsteht Wärme, die nach oben steigt. Dies erzeugt einen stetigen Sog nach oben. Irgendwann ist der Teebeutel so leicht geworden, dass er durch den Luftzug nach oben gehoben werden kann. Während des Fluges verbrennt der Teebeutel fast vollständig. Zurück bleibt ein klitzekleines Häufchen Asche, welches langsam von der Zimmerdecke nach unten schwebt.

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Wie funktioniert dein Ohr? (Teil 2 von 3)

Wie funktioniert dein Ohr? (Teil 2 von 3) published on

Materialien

  • Pappröhren, Bindfäden, Löffel, Schläuche, Trichter
  • Joghurtbecher oder Blechdosen
  • dünne Schnur, Uhren, Teller, Bücher

Versuchsdurchführung
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  • Pappröhren bündeln den Schall
    Sprich mal durch eine Pappröhre und mal ohne eine Pappröhre und bitte deinen Freund, den Unterschied festzustellen. Lege eine Uhr auf den Tisch. Halte die Pappröhre mit der einen Öffnung über die Uhr. An die andere Öffnung hälst du dein Ohr. Du hörst die Uhr laut und deutlich ticken. Durch eine Pappröhre wird die Luft und damit der Schall gebündelt (zusammen gedrückt). Die Töne/Geräusche werden lauter.

  • Gegenstände (Teller, Mauer) reflektiert Schall
    Sprichst du durch eine Pappröhre und hälst die Pappröhrenöffnung schräg vor eine Wand, so wird der Schall zurückgeworfen und Freund, der vor der Wand steht, kann hören, was du sagst.

  • Telefonieren mit dem Schlauch
    Befestige jeweils zwei Trichter an den Enden eines Wasserschlauches. Nun kannst du in den einen Trichter hinein sprechen und jemand anders kann am anderen Ende aus dem 2. Trichter deine Stimme hören.

  • Faden leitet den Schall
    Binde Besteck an einen Bindfaden. Wickele dir das andere Ende des Bindfadens um den Finger und stecke den Finger in das Ohr. Nun berühre mit einem Gegenstand das Besteckteil. Du kannst den Ton sehr gut durch den Faden hören.

  • Ein Dosentelefon wird gebastelt
    In jeweils zwei Dosen wird ein Loch gemacht. Durch dieses Loch wird eine Paketschnur gesteckt und ein dicker Knoten gemacht. Wie mit dem Schlauchtelefon, kann man auch über die Dosen „telefonieren“.

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Wie funktioniert dein Ohr? (Teil 3 von 3)

Wie funktioniert dein Ohr? (Teil 3 von 3) published on

Materialien

  • Pappröhren (z.B. Chipsdose), Gummihandschuhe
  • Dose, Gummihandschuhe
  • unterschiedlich mit Wasser gefüllte Gläser

Versuchsdurchführung
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  • Nimm eine leere Chipsdose und mache ein Loch in der Mitte der Metalldeckel-Seite. Schneide ein großes Stück aus einem Gummihandschuh. Befestige den Gummihandschuh mit Tesafilm oder einem Gummiband so über der offenen Chipsdosen-Seite, dass eine Trommel entsteht. Halte nun die Öffnung auf der Metalldeckel-Seite vor eine brennende Kerze und schlage mit der Hand auf die Gummihandschuh-Seite. Die Kerze erlischt.
  • Schneide erneut aus einem Gummihandschuh oder auch Klarsichtfolie ein großes Stück aus und klebe es luftdicht über eine Konservendose. Nun lege einige Reis- oder Salzkörner auf die Gummifolie. Mache laute Geräusche neben der Gummifolie. Die Schallwellen bringen die Luft und damit die Gummifolie in Schwingungen. Die Salzkörner fangen an zu tanzen.
  • Schlage mit einem Löffel vorsichtig an die mit Wasser gefüllten Gläser. Du hörst einen Ton, der unterschiedlich hoch ist, je nachdem wie hoch die Gläser mit Wasser gefüllt sind.

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