Mötespunkt för pedagoger att dela naturvetenskapliga idéer
Rita några cirklar i olika storlekar slumpmässigt runt ett papper och laminerade det.
Därefter förbered några koppar färgat vatten med vatten och karamellfärg.
Börja sedan räkna hur många droppar vatten som behövdes för att fylla prickarna. Eftersom de är olika i storlek kan det bli intressant att jämföra.
Sedan kan ni förstås börja fundera kring ytspänning om ni vill vidga experimentet lite.
Idé från TeachBesideMe.
Fyll din skål med mjölk tills den är cirka 1 – 2 cm djup.
Häll lite diskmedel i din lilla skål och ställ den åt sidan.
Tillsätt sedan droppar hushållsfärg runt tallriken. Vi använde en mängd olika blås, en lila och en droppe gul (för att göra stjärnor och göra det mer som bilder av nebulosor vi har sett). Vi tycker att det är bäst att göra detta i slumpmässiga cirkelliknande mönster runt mittpunkten.
Nu är det dags för den stora reaktionen!
Doppa en tops i diskmedel. Lägg den sedan i mitten av skålen och se reaktionen! Du kan ta bort topsen efter några sekunder så att du kan njuta av explosionerna av färger.
När reaktionen fortsätter kan du lägga till mer diskmedel eller mer hushållsfärg.
Som vi lärde oss med vår tidigare Magiska mjölk-studie beror svaret på denna fråga på reaktionen du vill se. Först försökte vi detta experiment med 2% mjölk, men reaktionen var mycket snabb och varade inte så länge. Så andra gången tillsatte vi lite grädde. Vi ville inte bara använda grädde eftersom vi visste att det skulle resultera i fraktaler och vi skulle inte få den spridning av färg vi letade efter för att skapa vårt Galax-inspirerade utseende. Att lägga till bara lite kräm var perfekt och gav oss några riktigt coola färgspridningar. Helmjölk gav ett liknande resultat.
Med vårt Magiska mjölk projekt kunde vi studera effekten fetthalten hade på färgens rörelse när en droppe diskmedel tillsattes. Tänk på att mjölk består av mineraler, proteiner och fetter. Proteiner och fetter är mottagliga för förändringar, som vi ser i denna reaktion.
Vätskor har något som kallas ytspänning. Vatten, mjölk och grädde består av molekyler som har positiva och negativa laddningar på ytan. Precis som magneter tillåter dessa laddningar dem att locka och avvisa andra molekyler. När mjölk eller grädde är för sig själv är dess molekyler omgivna av samma typ av molekyler, vilket skapar ett snyggt balanserat tryck och drag. Undantaget är toppen som utsätts för luft som trycker ner på vätskan, vilket skapar ytspänning på toppen av vätskan. Denna ytspänning av mjölken påverkar vår explosion av färg.
Det finns ett ämne som påverkar en vätskas ytspänning, det kallas ytfaktorn. Diskmedel består mestadels av ytaktiva ämnen. Den har en hydrofil del som lockas till vattnet och en hydrofob del som vill interagera med fettmolekylerna och stöter bort vatten.
Att trycka och dra i fett- och vattenmolekylerna i mjölken separerar dem, vilket resulterar i en minskning av ytspänningen.
Vi ser en stor skillnad mellan vår mjölk av olika fetthalt på grund av de olika förhållandena mellan fett och vatten i vätskorna. Mjölken med högre fetthalt är mycket tjockare. Vi kan se detta innan vi lägger till diskmedel om vi bara tittar på matfärgsdropparna. Matfärgen sprider sig betydligt i 2%, sprider sig lite i 18% och rör sig inte alls i 33%.
Det betyder att i vår 33% grädde finns det mindre vatten för den hydrofila delen att locka och alldeles för mycket fett för den hydrofoba delen att interagera med. Ytfaktorn (diskmedel) har mycket begränsad effekt på ytspänningen, som förblir en ganska viskös, stabil vätska. Detta leder till fraktalstilen, mycket begränsad spridning av färg som vi ser i mjölk med hög fetthalt.
I 2% mjölk har vi mycket vatten och lite fett, vilket gör att ytspänningen lätt kan påverkas. Detta resulterar i en dramatisk färgdans men det varar inte så länge.
Tipset är hämtat från SteamPoweredFamily.com
Material
Hur man gör frusna bubblor
För bästa kristallisering av bubblor måste det vara minst -10 °C utomhus. Vi gjorde detta vid -35 till -45 °C. Det viktigaste är att det inte får blåsa.
Att göra den speciella frysta bubbeljuicen receptet
Gör Bubble Blastern
Frysta bubblor
Nu är det dags att ta på sig kläderna och gå ut. Hitta en trevlig plats, helst med lite nysnö.
Använd bubbelsprutan, doppa änden av sugröret i bubbeljuicen och tryck sedan på flaskan för att ”blåsa” och skapa din bubbla. Sätt bubblan på snön och se hur den kristalliserar. Du kan också släppa bubblorna och se hur de fryser, men när de landar är risken större att de går sönder.
Tricks för att få bubblorna att frysa utan att gå sönder
Se till att din bubbeljuice är minst 1 tum djup. Detta gör att insidan av sugröret blir belagd fint och högt inuti vilket gör att du kan skapa några rejält stora bubblor.
Tricket för att få bubblorna att frysa utan att gå sönder är att få bort dem från sugröret innan de börjar kristallisera och frysa. Så blåsa bubblan och släpp sedan flaskan så att bubblan lossnar innan den börjar frysa. Tiden du har till förfogande varierar beroende på temperaturen.
Försök att sätta ner bubblan försiktigt. Det är roligt att se dem falla, men luftens kraft kan få den frusna bubblan att gå sönder och att landa på marken brukar vanligtvis få bubblorna att gå sönder om det inte går att falla. För bästa resultat blåser du bubblan på lite snö.
Se till att det inte finns någon vind alls. Detta är avgörande. Hitta en skyddad plats och se till att barnen inte blåser eller skapar någon vind. Detta kommer att få bubblorna att splittras.
Ha en fin mjuk landningsplats för bubblorna. Vi fann att ett räcke med ett nytt lager snö var perfekt!
Att bygga frusna bubbeltorn
Om du gör allting rätt kan du göra detta till en rolig utmaning för att se vem som kan bygga det största frusna bubbeltornet, eller vem som kan göra den längsta raden av bubblor, eller 10 bubblor i rad. Massor av möjligheter för en rolig, frusen tävling!
Vetenskapen bakom frysta bubblor
Efter åratal av misslyckanden med att försöka få bubblor att frysa fast slutade det med att jag lärde mig en hel del om hur man lyckas få detta att hända med framgång.
För det första är temperaturen både din vän och din fiende. Du måste hålla allting kallt och det var därför vi behövde skapa vår bubbelsprängare. Luften i våra lungor är för varm och temperaturskillnaden mellan luften utanför och luften vi blåser ut ur lungorna är för stor och leder till att den går sönder. Kom ihåg att varm luft expanderar! Så när du blåser in i bubbeljuicen, vad kommer den varma luften att göra? Den expanderar och krossar din bubbla!
Det är också därför vi vill kyla ner vår bubbeljuice, för att föra den närmare yttertemperaturen.
Du vill ha fina starka bubblor för att experimentet verkligen ska fungera. För att frysa fast (några av våra bubblor finns fortfarande kvar flera dagar senare!) behöver du en tjock bubbeljuice. Majssirap ger den fina tjocklek som vi behöver i vår saft för att skapa starka bubblor. När vi hade gjort våra bubblor och knackat loss dem försiktigt skulle de rulla över marken som kulor!
De vackra kristallformationerna som du ser på bubblorna är kristalliseringsprocessen. Detta orsakas av frysningsprocessen men får hjälp av sockret. Detta ger oss några underbara frysta bubblor.
Den sista ingrediensen är naturligtvis diskmedel som hjälper till att skapa bubblorna!
Idé från STEAMpoweredFamily
Vill du ha tips hur du kan dokumentera dina bubblor se mitt inlägg om ”Så fotograferar du frysta såpbubblor”
Trixa med julljusen.
Då du tillsätter sodan i ättikan händer det en kemisk reaktion. Reaktionen bildar vatten och koldioxid gas. Gasen är tyngre än luft och sjunker neråt. Vi kan inte se gasen, vilket får det att se magiskt ut. Då du lutar kannan mot ljuset kommer en del av gasen ut, eftersom gasen är tyngre än luft så trycker den ner luften och kväver lågan. Koldioxidgas är en produkt av förbränning, därför brinner inte koldioxidgas, utan klarar av att släcka ljuset. Andra gaser, liksom syre har en egenskap att få elden att leva. T.ex. då du blåser på en brasa så brinner den bättre för att du tillför syre i elden.
Luften innehåller 21% syre och den luft vi andas ut 16% syre.
Tips från Heurekas Experimentfabrik
Du vill inte bryta dropparna och sprida vatten över hela sidan!
Se vad som händer med vattendropparna.
Droppen kommer magiskt att ändra färg som om du använde en trollstav! Upprepa med olika färger!
Ytspänning och koherens är anledningen till att du kan bilda bubblor av vatten på ditt papper. Koherensen är ”klibbigheten” hos liknande molekyler till varandra. Vattenmolekyler älskar att hålla ihop! Ytspänning är resultatet av att alla vattenmolekyler klibbar ihop.
När du placerar den lilla droppen försiktigt på papperet börjar en kupolform bildas. Detta beror på att ytspänningen bildar en form som har minsta möjliga yta (som bubblor)!
Nu, när du lägger till mer (ditt färgade vatten) vatten till droppen, kommer färgen att fylla hela droppen som redan fanns där. Lägg dock inte till för mycket, annars kommer din ”bubbla” att spricka.
Medan vintern fortfarande varar – varför inte pröva på att göra isskulpturer (det här fungerar även att göra när det inte är snö – du gör isen i frysen)
Uppmuntra barnet att beskriva sina iakttagelser i varje skede. Observationerna kan dokumenteras t.ex. genom att rita, spela in kommentarer, fotografera och filma.
Ballongen växer eftersom bikarbonatet och ättikan skapar en reaktion som bildar gas. Gasen som bildas är koldioxid.
Varför fryser inte pingvinen? – Vad har bland annat isbjörnen, sälen och pingvinen gemensamt? Få förståelse för hur djur kan leva i olika klimat.
Förstå hur vissa djur kan leva i kallt klimat utan att frysa.
Se till att smöret är mjukt och rumstempererat innan experimentet utförs. Förbered även ett tråg med iskallt vatten, gärna med isbitar.
Använd skeden och gröp ur ett par skedar smör och lägg i en plastpåse
Stick in ena handen i en tom plastpåse och smeta ett tjockt lager smör/margaring ovanpå den plastpåsen/handen. För sedan in samma hand i påsen där det redan finns smör och klafsa runt tills smöret täcker hela handen (detta är späckvanten)
Täta vanten med en hårsnodd/gummisnodd så att vanten inte åker av, men inte så hårt att snodden lämnar märken. Sätt två tomma plastpåsar på den andra handen och fäst dem likadant med snoddar.
Tråget skall nu vara fyllt med iskallt vatten (gärna med isbitar också). Stoppa ner båda händerna i isvattnet, se till att det inte läcker in vatten.
Nu får läraren eller en kamrat ta tid med tidtagaruret och notera hur länge barnet kan ha varje hand i vattnet innan det blir för kallt.
Smöret margarinet isolerar och håller värmen så att den inte läcker ut i vattnet. Djur som lever i kallt klimat har tjocka lager med fett under huden som kallas späck. Det är detta som håller djurets kropp varm.
Ett enkelt experiment hur färgen från M&M:s blandar sig i vatten. Enkelt, snabbt, billigt och vackert gör det till ett intressant experiment. Få barnen att fundera först vad de tror kommer att hända. Frågor är en viktig del av den vetenskapliga metoden, tillsammans med observation och undersökning.
Vetenskapen bakom varför färgerna inte blandas är känd som vattenskiktning. Varje färg på godisen har en något annorlunda kemisk sammansättning som, när den löses upp, skapar en vattenlösning som har lite olika egenskaper, t.ex. densitet, salthalt eller syrehalt. Detta skapar en barriär som hindrar vattnet från att blandas precis som varför saltvatten och sötvatten inte blandas.
En annan vetenskaplig egenskap som är aktuell här kallas koncentrationsgradient. Enkelt uttryckt är detta den process där molekyler rör sig från områden med hög koncentration till områden med lägre koncentration. Vi ser detta när färgerna rör sig genom vattnet.
Du behöver en stor vit tallrik, massor av M&M och vatten. Se till att du ställer upp i ett område där tallriken inte kommer att störas. Alla vibrationer eller rörelser kan påverka dina resultat.
Fundera på hur du vill att din konst ska se ut och börja arrangera dina godisar i ett mönster runt tallriken som du tror fungerar bäst för din färgglada konstskapelse med käglor.
Häll försiktigt upp vattnet på tallriken.
Mycket snabbt kommer du att börja se hur färgerna rör sig. Titta för att se hur de rör sig runt tallriken och vad som händer när de möter andra färger. Beroende på hur stor din skapelse är tar detta ungefär 10 minuter.
Vår favoritdel av detta experiment var att skapa en mängd olika konstverk.
Ett sätt att analysera är att göra en time-lapse film. Det vill säga sätta upp en iPad så att den tar en bild med ett givet mellanrum och sedan gör bilderna till en film. Jag använde iMotion för mina filmer.
Två inspirationsfilmer: Film 1 och Film 2
Det är frågan!
Har du någonsin hittat ett ägg i ditt kylskåp och undrat om det var kokt? Även om ägg drastiskt förändras inuti skalet när de tillagas är det fortfarande anmärkningsvärt svårt att skilja ett tillagat ägg från ett rått utan att knäcka det. I den här aktiviteten får du reda på hur fysiken kan hjälpa dig att se skillnaden!
Målet med denna aktivitet är att hitta ett test som kan identifiera om ett ägg är kokt eller rått utan att knäcka skalet.
Vad har du för idéer?
Snurrar det ena ägget lättare än det andra?
Märkte du att insidan av ett rått ägg är flytande, medan insidan av ett kokt ägg är fast? Det var förmodligen omöjligt att se skillnaden utan att knäcka skalet förrän du försökte snurra ägget. Även om det är svårt att snurra ett kokt ägg var det förmodligen mycket svårare att snurra ett rått ägg. Detta är förväntat.
När du kokar ett ägg blir insidan fast. Det förändrar inte hur ägget ser ut eller dess lukt, så du kan inte se eller lukta på skillnaden. När man skakar ett rått ägg uppstår inget skvalpande ljud eftersom vätskan i ägget är innesluten i ett membran och endast en liten luftbubbla förekommer. Inget av äggen är ihåligt, så att knacka på det ger ingen tydlig hörbar skillnad.
Du kan se skillnaden mellan ett kokt och ett rått ägg genom att snurra det: ett kokt ägg är lättare att snurra. Eftersom insidan av ett kokt ägg är fast kan partiklarna inuti inte röra sig i förhållande till varandra eller skalet. Hela ägget rör sig i samklang. När du snurrar det kokta ägget genom att vrida på skalet rör sig hålet inuti tillsammans med skalet. I ett rått ägg är insidan fortfarande flytande. Partiklarna som utgör vätskan kan glida och röra sig i förhållande till varandra och skalet. När du snurrar skalet på det råa ägget börjar vätskan inuti inte snurra direkt – den behöver lite tid för att ”komma ikapp”, och friktionen mellan skalet och vätskan saktar ner snurrandet. Eftersom det är lättare att balansera ett ägg på spetsen genom att snurra det snabbare, gör detta också att kokta ägg är lättare att balansera än råa ägg. Det underlättar också att insidan av det kokta ägget är mindre vinglig eftersom den inte rör sig (dess masscentrum är fast).