Czy wiesz, że zwykła woda może zamienić się w laboratorium pełne naukowych cudów? Wystarczy kilka szklanek, sól i barwniki, by pokazać dzieciom magię kapilarności, gęstości czy załamania światła. Te eksperymenty nie wymagają specjalnych preparatów – sprawdzą się plastikowe torby, ołówki, a nawet jajka. Poznaj 6 prostych doświadczeń, które wyjaśnią zasady fizyki i chemii… przez zabawę!
Spis treści
Wędrująca woda
Eksperyment z wędrującą wodą to klasyczne doświadczenie, które w prosty sposób obrazuje zjawisko kapilarne – czyli zdolność wody do przemieszczania się w górę przez wąskie przestrzenie, takie jak włókna papieru czy naczynia krwionośne roślin. Do jego przeprowadzenia potrzebne są jedynie szklanki, barwniki spożywcze i ręczniki papierowe.
Jak to zrobić krok po kroku?
Do trzech szklanek wlej wodę i dodaj barwniki spożywcze w podstawowych kolorach: czerwonym, żółtym i niebieskim. Ustaw je naprzemiennie z pustymi szklankami, tworząc linię. Złóż ręczniki papierowe w wąskie paski i połóż je tak, aby łączyły szklanki z wodą z pustymi. Po kilkudziesięciu minutach woda zacznie „wędrować” po ręcznikach, mieszając kolory w pustych naczyniach. Efekt jest spektakularny – w miejscu styku barw podstawowych powstają nowe odcienie, np. zielony czy pomarańczowy.
Dlaczego to działa?
Włókna celulozowe w ręcznikach papierowych działają jak naczynia włosowate, którymi woda przemieszcza się wbrew grawitacji. To samo zjawisko umożliwia roślinom transport wody z korzeni do liści. Eksperyment można urozmaicić, ustawiając szklanki na różnych wysokościach – woda będzie płynąć w dół pod wpływem grawitacji, a w górę dzięki kapilarności.
Magiczna nieprzebijalna torba
Ten eksperyment zawsze budzi zdumienie – nawet gdy przebijesz plastikową torebkę napełnioną wodą ołówkiem, ciecz nie wycieknie! Sekret tkwi w elastyczności tworzywa, które szczelnie otula przedmiot.
Instrukcja:
Napełnij strunowy woreczek wodą do 2/3 objętości i mocno zakręć. Następnie przebij go na wylot ostrym ołówkiem. Mimo widocznych otworów woda pozostanie w środku. Kluczem jest szybkie i zdecydowane przekłucie – tworzywo polietylenowe natychmiast przylega do powierzchni ołówka, tworząc szczelne uszczelnienie.
Nauka w akcji:
Materiały polimerowe, takie jak plastik, mają zdolność do tymczasowej regeneracji struktury po uszkodzeniu. Gdy ołówek przebija torebkę, jego powierzchnia „dociska” tworzywo, uniemożliwiając wyciek. Eksperyment można powtórzyć kilkukrotnie, używając większej liczby ołówków. Ważne, aby nie wyciągać ich po przekłuciu – wtedy woda zacznie się sączyć.
Lawa z oleju i tabletek musujących
Efektowny eksperyment, który imituje ruch lawy, opiera się na różnicy gęstości oleju i wody oraz reakcji chemicznej.
Przepis na domową lampę lawę:
Do wysokiej szklanki wlej warstwę oleju roślinnego (3/4 pojemnika), a następnie dodaj wodę zabarwioną barwnikiem spożywczym. Na koniec wrzuć połowę tabletki musującej (np. witaminy C). Tabletka zacznie się rozpuszczać, uwalniając dwutlenek węgla – gaz unosi się w górę, tworząc kolorowe bąbelki, które przeciskają się przez olej.
Wyjaśnienie zjawiska:
Olej i woda nie mieszają się ze sobą ze względu na różną polarność cząsteczek. Tabletka musująca reaguje z wodą, produkując CO₂, który wypycha zabarwioną ciecz ku górze. Gdy bąbelki pękają na powierzchni, woda opada, tworząc hipnotyzujący cykl. Eksperyment można wzbogacić brokatem dla dodatkowego efektu wizualnego.
Słone unoszenie jajka
To doświadczenie pokazuje, jak gęstość cieczy wpływa na wyporność przedmiotów.
Przebieg eksperymentu:
Do pierwszej szklanki wlej czystą wodę i włóż surowe jajko – opadnie ono na dno. W drugiej szklance rozpuść 5–6 łyżek soli, a następnie delikatnie włóż jajko. Tym razem uniesie się na powierzchni! Jeśli do słonej wody dolejesz powoli czystej (np. łyżką po ściance), jajko zawiesi się w środkowej części naczynia.
Dlaczego tak się dzieje?
Sól zwiększa gęstość wody, dzięki czemu wypiera jajko z większą siłą. W warunkach naturalnych podobne zjawisko występuje w Morzu Martwym, gdzie wysoka zawartość soli pozwala ludziom unosić się na wodzie bez wysiłku.
Zakrzywiony ołówek w szklance
Prosty eksperyment, który unaocznia zjawisko załamania światła.
Instrukcja:
Napełnij szklankę wodą do 3/4 i włóż do niej ołówek pod kątem. Przyjrzyj się mu z boku – wyda się złamany w miejscu, gdzie woda styka się z powietrzem. Efekt jest jeszcze wyraźniejszy, jeśli użyjesz przezroczystego naczynia z prostymi ściankami.
Naukowy komentarz:
Światło porusza się wolniej w wodzie niż w powietrzu, co powoduje zmianę kierunku fal świetlnych na granicy ośrodków. To samo zjawisko odpowiada za „znikające” monety pod szklanką czy iluzję płytszej wody w jeziorze.
Miniaturowy obieg wody w torebce
Ten eksperyment pozwala odtworzyć cykl hydrologiczny w mikroskali.
Wykonanie modelu:
Na strunowym woreczku narysuj słońce, chmury i zbiorniki wodne. Wlej do niego odrobinę wody (ok. 2 łyżki) i zamknij szczelnie. Przyklej woreczek do nasłonecznionego okna. Po kilku godzinach na ściankach pojawią się krople – to para wodna skraplająca się pod wpływem chłodniejszego powietrza.
Obserwacje:
Woda paruje pod wpływem ciepła, tworzy „chmury” w górnej części woreczka, a następnie skrapla się i opada w postaci „deszczu”. Eksperyment doskonale tłumaczy procesy zachodzące w przyrodzie, takie jak powstawanie opadów czy rosa.