Erdanziehungskraft sehen
Erdanziehungskraft ist eine unsichtbare Kraft nach unten, die für Kinder wenig greifbar ist. Um die Erdanziehungskraft und das Ziehen sichtbar zu machen, arbeite ich ganz gerne mit Federwaagen. Wer aber hat schon zu Hause oder im Kindergarten eine Federwaage? Eine andere Möglichkeit, die Kraft nach unten aufzuzeigen, bietet ein Experiment, welches spielerisch auch in meinem Bilderbuch "Warum fallen Kängurus nicht von der Erde?" vorgestellt wird:
Was wird benötigt?
- großer, leerer Joghurtbecher
- Stock/Stiel
- stabiler Faden
- stabiles Gummi
- spitze Schere
- 2 Stühle
- z.B. Kartoffeln
Wie geht ihr vor?
In den Rand des Joghurtbechers macht ihr mit der Schere in gleichem Abstand drei kleine Löcher. An jedem Loch befestigt ihr jeweils einen stabilen Faden. Die Enden der drei Fäden verknüpft ihr mit dem Gummi. Dann schiebt ihr das Gummi bis in die Mitte des Stiels. Dieser Stiel wird so auf die Sitzfläche von zwei Stühlen gelegt, dass Gummi und Becher zwischen den Stühlen herunterhängen. Jetzt können die Kinder wiegen, was das Zeug hält, indem Dinge unterschiedlichen Gewichts in den Joghurtbecher gefüllt werden.
Was wird beobachtet?
Je nachdem, was in den Becher gefüllt wird, dehnt sich das Gummi mehr oder weniger stark oder auch mal gar nicht.
Was hat das zu bedeuten?
Die Erde zieht an den Dingen. Wenn sie stark zieht, dann dehnt sich das Gummi mehr, wenn sie schwächer zieht, dann dehnt sich das Gummi kaum oder auch gar nicht. So wird die Erdanziehungskraft für Kinder sichtbar!
Je schwerer etwas ist, desto größer ist auch die Erdanziehungskraft, d.h. desto mehr dehnt sich das Gummi.
Achtung! Es darf bei den Kindern nicht der Eindruck entstehen, dass die Erde an manchen Dingen nicht zieht, weil sich das Gummi nicht dehnt. Das stimmt natürlich nicht. In diesem Fall könntet ihr einfach mal ein dünneres und mithin schwächeres Gummi ausprobieren.
Variante:
Insbesondere wenn das Gummi stark gedehnt ist, lässt sich das Experiment schön verändern, indem eine Schüssel unter den Becher gestellt wird. Dabei muss der Becher in die Schüssel hineinragen - je mehr, desto besser. Diese Schüssel wird dann mit Wasser gefüllt. Hat das Wasser den Joghurtbecher erreicht, bewegt sich dieser langsam nach oben. Die Dehnung des Gummis nimmt ab. Hier wird ebenso schön sichtbar, wie der Auftrieb im Wasser als eine Kraft nach oben der Erdanziehungskraft entgegenwirken kann.
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Brause selbst herstellen
Brause fasziniert fast alle Kinder. Nahezu jedes Kind wird sich darüber freuen, Brause selbst herstellen zu dürfen. Dabei ist es auch noch kinderleicht und bringt viel Spaß. Das Rezept für Brause ist wie folgt:
Zutaten für Brause:
- knapp 1/2 Teelöffel Natron
- 3 gehäufte Teelöffel Zucker
- knapp 1/2 Teelöffel Zitronensäure
- getrocknetes Aroma, bei uns war es Orangenschalenaroma
Was ist Natron?
Natron ist ein Stoff, der mit einer Säure und einer Flüssigkeit zu Kohlendioxid reagiert.
Alle Zutaten haben wir in einem Glas mit dem Teelöffel vermischt. Schon war die Brause fertig!
Einen Teil der Brause haben wir in ein anderes Glas gegeben. Dazu haben die Kinder ein wenig Wasser gegossen. Wie bei Brause üblich, fing es sofort zu schäumen und zu brodeln an. Die Freude war riesig. Vorsichtig haben die Kinder die Brause versucht. Sie waren überrascht, dass sie so gut schmeckt.
Aber noch besser war es, die trockene Brause mit den Fingern direkt in den Mund zu geben. Wie gewohnt hat die Brause ein herrliches Prickeln auf der Zunge hervorgerufen.
Das Urteil meiner Söhne: Selbstgemachte Brause schmeckt besser als gekaufte!
Was genau passiert, wenn die Brause mit dem Wasser in Berührung kommt, wird übrigens hier erklärt.
Man kann die Kinder übrigens mal Zitronensäure probieren lassen. Das Ergebnis ist so:
"Anziehender" Luftballon
Eigentlich habe ich dieses Experiment nur gemacht, um meinen Kindern bald das Thema „Blitze“ etwas plausibler machen zu können. Gerade in diesen Tagen gibt es bei uns viele Gewitter. Die Kinder sitzen am Fenster und beobachten Blitze oder Wetterleuchten (Blitze von Gewittern, die so weit weg sind, dass wir sie anders nicht wahrnehmen). Natürlich wollen sie verstehen, wo die Blitze herkommen.
Grundlage für das Verständnis von Blitzen ist ein Verstehen dafür, dass sich Dinge elektrisch (negativ oder positiv) aufladen können.
Jeder kennt es, wenn wir im Winter einen Wollpulli ausziehen und uns auf einmal die Haare zu Berge stehen. Jetzt ist Sommer und den Wollpulli ziehen wir in dieser Jahreszeit eher nicht an. Aber wenn wir mit einem Luftballon über einen Wollpulli reiben, dann erzielen wir einen ähnlichen Effekt. Der Luftballon kann unsere Haare anziehen. Wenn wir das wiederholen, können wir den Luftballon sogar für eine gewisse Zeit an der Decke kleben lassen.
Die Kinder sind von den Experimenten begeistert und sie verbinden sie in der Regel zuerst mit Magnetismus. Aber da liegen sie natürlich falsch. Nichtsdestotrotz wirken hier wie beim Magnetismus Anziehungskräfte. Durch das Reiben werden Wollpulli und Luftballon elektrisch aufgeladen. Mit dieser Aussage können jedoch die wenigsten Kinder etwas anfangen.
Deswegen habe ich es kindgerecht so versucht:
Wenn der Luftballon über die Wolle reibt, dann nimmt er der Wolle etwas weg. Diese Teilchen, die er der Wolle wegnimmt, werden Elektronen genannt. Der Luftballon hat selbst schon Elektronen und braucht diese gar nicht mehr. Er hat also zu viele Elektronen und man sagt in der Fachsprache: Der Luftballon ist negativ geladen. Ein Luftballon mit zu vielen Elektronen kann andere Dinge anziehen bzw. sich von anderen Dingen anziehen lassen, die nicht negativ geladen sind. So können die überschüssigen Elektronen, die der Luftballon gar nicht will, nämlich abwandern. Das gelingt nicht immer gleich gut. Aber nach und nach wird sich jeder negativ geladene Luftballon entladen (so wie es in der Fachsprache heißt).
Der Wollpullover wird bei diesem Experiment übrigens positiv geladen, weil ihm Elektronen fehlen.
Wenn ich das Experiment noch ein paar Mal wiederhole, glaube ich schon, dass bei meinen Kindern etwas hängen bleibt. Das Wort "Elektronen" haben sie sich zumindest schon mal gemerkt :)
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Aggregatzustände von Wachs
Was ist überhaupt ein Aggregatzustand?
Die meisten Kinder wissen ganz genau, dass Wasser fest, flüssig und gasförmig sein kann. Das sind dann auch die klassischen drei Zustandsformen (sog. Aggregatzustände), in denen ein Stoff vorliegen kann. Diese Zustandsformen gelten grundsätzlich für alle Stoffe. Jedoch erleben Kinder die wenigsten Stoffe in allen drei Aggregatzuständen. Aus meiner Sicht ist Wachs noch ein schönes Beispiel. Wachs kann sogar zeitgleich in drei Zuständen vorliegen.
Wenn ich Kinder auf flüssiges Wachs anspreche, dann schauen mich die meisten mit großen Augen an. Nicht wenige gehen davon aus, dass das flüssige Wachs einer brennenden Kerze Wasser ist. Flüssiges Wachs und Wasser sehen sich bei weißen Kerzen und insbesondere bei Teelichtern auch zum Verwechseln ähnlich. Es stellt sich natürlich die Frage, wo das Wasser herkommen soll?
Genau aus dem Grund mag ich es sehr, wenn mit Kindern gemeinsam eine Kerze (idealerweise Teelicht) angezündet und genau beobachtet wird, wie sich das Kerzenwachs verhält:
- Das Kerzenwachs ist erst fest.
- Oben am freiliegenden Docht wird es nach und nach flüssig.
- Die flüssige Menge Wachs wird größer. Bei einem brennenden Teelicht gibt es nach rund 1 1/2 Stunden Brenndauer überhaupt kein festes Wachs mehr.
- Die Wachsmenge insgesamt wird weniger.
Die Kinder können also wunderbar beobachten, wie sich der Zustand des Wachses von "fest" in "flüssig" verändert. Das liegt einfach an der heißen Temperatur, die von der Flamme ausgeht.
Nicht beobachten können die Kinder, dass das flüssige Wachs im Docht aufsteigt und dort in der sehr heißen Flamme noch heißer wird. Jetzt ist es so heiß, dass es sogar verdampft, d. h. gasförmig wird. Es ist jetzt auch dieser heiße Wachsdampf, der brennt, nicht mehr der Docht. Um das zu beweisen, kann ein schönes Experiment angeschlossen werden:
Zuerst wird eine Kerze ausgeblasen. Ein brennendes Streichholz wird sofort in Dochtnähe gehalten - ohne den Docht zu berühren. Dann können die Kinder beobachten, dass die Kerze wieder zu brennen beginnt. Der noch vorhandene Wachsdampf hat sich am brennenden Streichholz wieder entzündet.
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Experiment - Erdbeben
Auch wenn es nicht wirklich einfach ist, ein kindgerechtes Experiment zum Thema "Erdbeben" durchzuführen, so kann man mit diesem Experiment den Kindern doch einen guten Eindruck vermitteln. Wir haben es heute ausprobiert (vgl. für Aufbau der Erde und Entstehung von Erdbeben hier):
So funktioniert es:
Ein möglichst großer und eher eckiger Eimer wird mit Wasser gefüllt. Auf die Wasseroberfläche werden Holzbrettchen gelegt. Die Holzbrettchen gehen nicht unter, weil Holz auf Wasser schwimmt. Das Wasser steht für den flüssigen Erdmantel, die Brettchen für die Erdkruste mit einzelnen Platten. Die Brettchen schwimmen relativ ruhig auf dem Wasser.
Wenn die Kinder die Brettchen einmal untereinanderschieben und wieder voneinander befreien, dann ist das eine sehr wackelige Angelegenheit. So ähnlich müssen sie sich Erdbeben vorstellen.
Tipp:
Wenn man ein paar hohe "Häuser" z. B. aus Lego auf die Brettchen stellt, dann kann das Umfallen auch gut nachempfunden werden. Erst wenn die Brettchen deutlich wackeln, dürften sie umfallen, die höheren Häuser eher als die niedrigen. Wir haben das zwar nicht ausprobiert, aber ich kann mir das sehr gut vorstellen.