Eksperimenti za decu sa vodom: 8 ogleda o površinskom naponu i bojama

Zašto su ogledi sa vodom za decu tako dobri

Voda je bezbedna, jeftina i uvek pri ruci, a krije iznenađujuće mnogo fizike. Njeni molekuli se međusobno privlače (to se zove kohezija), ali se lepe i za druge materijale, poput stakla, papira ili biljnog tkiva (adhezija). Iz ove dve sile nastaju gotovo sve pojave u ogledima ispod: kapljica koja se „nadima“, spajalica koja ne tone i boja koja se penje uz stabljiku.

Prema Školi nauke o vodi američkog Geološkog zavoda (USGS), voda ima najveći površinski napon od svih uobičajenih tečnosti osim žive. Zato je idealna za oglede u kojima deca mogu da vide nevidljivu „opnu“ na površini.

Ako ste već radili jaje koje pluta u slanoj vodi ili „šetajuću vodu“ iz našeg izbora 10 lakih eksperimenata za decu kod kuće, ogledi u ovom tekstu su prirodan nastavak.

Pregled: 8 eksperimenata sa vodom za decu

Površinski napon vode: tri ogleda za kuhinjski sto

Molekuli unutar vode privlače se sa svih strana podjednako. Oni na samoj površini nemaju „komšije“ iznad sebe, pa se jače drže za one pored i ispod. Tako površina deluje kao tanka, rastegnuta opna. USGS kao primer iz prirode navodi vodomerke, insekte koji hodaju po vodi jer njihove tanke noge raspoređuju težinu, a ne probijaju površinu.

Ogled 1: Koliko kapi stane na novčić

Potrebno: novčić, kapaljka ili slamka, čaša vode, salveta. Stavite novčić na salvetu i neka dete pretpostavi koliko kapi će stati na njega. Zatim kapajte jednu po jednu i brojte. Voda se skuplja u ispupčenu „kupolu“ mnogo višu od ivice novčića, sve dok se ne prelije.

Objašnjenje: kohezija drži kapi zajedno i ne dozvoljava da se voda odmah razlije. Ponovite ogled sa vodom u koju ste dodali kap deterdženta i uporedite broj kapi.

Ogled 2: Spajalica koja pluta

Potrebno: činija vode, metalna spajalica, komadić papirne maramice. Položite maramicu na površinu vode, a na nju pažljivo spajalicu. Kada se maramica natopi i potone, spajalica ostaje na površini. Čelik je mnogo gušći od vode, a ipak ne tone.

Objašnjenje: spajalicu nosi površinska „opna“, a ne potisak. Ako dodirnete vodu kapljicom deterdženta, opna popušta i spajalica odmah pada na dno.

Ogled 3: Čamac na sapun

Potrebno: komad tvrđeg papira ili kartona, makaze, plitka posuda vode, tečni sapun i čačkalica. Isecite čamac dužine oko 5 cm sa malim urezom na zadnjoj strani. Spustite ga na vodu, umočite čačkalicu u sapun i dodirnite vodu u urezu. Čamac kreće napred.

Objašnjenje: sapun smanjuje površinski napon iza čamca, pa ga jači napon ispred „vuče“ napred. Posle svakog pokušaja vodu treba promeniti, jer sapun ostaje u njoj.

Kapilarnost: kada se voda penje uz papir i biljke

USGS objašnjava kapilarnost kao kretanje vode kroz uske prostore u poroznom materijalu, gde adhezija za zidove nadjača silu teže. Papirni ubrus umočen u čašu „upija“ vodu nagore baš zbog toga, a slično se voda kreće i kroz biljke.

Ogled 4: Cvet koji menja boju

Potrebno: beli karanfil ili stabljika celera sa listovima, čaša, voda i jača prehrambena boja. Skratite stabljiku ukoso, stavite je u obojenu vodu i ostavite na svetlom mestu. USGS navodi da za ogled sa celerom može da prođe nekoliko dana dok boja ne stigne do listova, a prve promene se obično vide već posle nekoliko sati.

Za radoznale: ako stabljiku uzdužno prepolovite i svaku polovinu stavite u drugu boju, cvet može postati dvobojan. Presek stabljike pokazaće obojene „cevčice“ kroz koje je voda putovala.

Ogled 5: Hromatografija flomasterom

Potrebno: filter za kafu ili papirni ubrus, crni flomaster na vodenoj bazi, čaša sa malo vode. Nacrtajte debelu tačku oko 2 cm od donje ivice trake papira i uronite samo ivicu u vodu, tako da tačka ostane iznad površine. Dok se voda penje, crna boja se razdvaja na plavu, ljubičastu, žutu ili crvenu.

Objašnjenje: crni flomaster je mešavina više boja. Neke se lakše rastvaraju i brže putuju sa vodom, pa se raspoređuju u trake.

Boje i rastvaranje: ogledi koji izgledaju kao mala čarolija

Ogled 6: Duga od bombona

Poređajte šarene bombone sa šećernom glazurom u krug po ivici belog tanjira i pažljivo sipajte toplu vodu u sredinu, tek toliko da dotakne bombone. Za minut-dva boje se rastvaraju i klize ka centru u obliku zraka, a granice između njih dugo ostaju oštre. Deci je ovo često najdraži ogled jer je rezultat brz i lep.

Ogled 7: Boja u toploj i hladnoj vodi

Napunite jednu čašu hladnom vodom iz frižidera, a drugu toplom (ne vrelom) vodom iz slavine. U obe istovremeno kapnite po kap prehrambene boje i ne mešajte. U toploj vodi boja se širi mnogo brže. Molekuli tople vode se brže kreću i više „guraju“ čestice boje. Isti razlog objašnjava zašto se šećer brže topi u toplom čaju nego u hladnom.

Plutanje i gustina: ogled 8 „Pluta ili tone?“

Pripremite veću posudu vode i desetak predmeta: jabuku, krompir, narandžu, plastičnu kašiku, metalnu kašiku, čep, kamenčić, grožđe i kocku leda. Pre svakog spuštanja dete izgovara pretpostavku i zapisuje je u tabelu.

Predmet pluta kada je u proseku manje gust od vode, odnosno kada na istu zapreminu ima manje mase. Slatka voda ima gustinu oko 1 g/cm³, a dodavanjem soli postaje gušća, što objašnjava i čuveni ogled sa jajetom. Zanimljiv dodatni test je narandža: sa korom obično pluta jer kora sadrži mnogo vazduha, a oljuštena često potone. Led pluta jer se voda pri smrzavanju širi, pa je led ređi od tečne vode.

Eksperimenti sa vodom u vrtiću i za najmlađe

Za decu od tri do pet godina najbolji su ogledi sa brzim i vidljivim rezultatom: duga od bombona, „pluta ili tone“ i cvet koji menja boju. Vaspitači ih često rade u maloj grupi, za stolom prekrivenim peškirom, uz posude od plastike umesto stakla. Mlađoj deci nije potrebno tačno objašnjenje pojma, već pitanje „šta misliš da će se desiti?“ i razgovor posle ogleda. Ako dete želi još, sledeći korak mogu biti hemijski eksperimenti sa stvarima iz kuhinje, poput indikatora od crvenog kupusa.

Kako da ogled sa vodom liči na pravo istraživanje

1. Pitanje: počnite od jednog jasnog pitanja, na primer „koliko kapi stane na novčić?“.
2. Pretpostavka: neka dete zapiše ili nacrta šta očekuje.
3. Jedna promena: menjajte samo jednu stvar (obična voda ili voda sa sapunom), a sve ostalo ostavite isto.
4. Merenje: brojte kapi, merite vreme štopericom na telefonu ili fotografišite cvet svakih nekoliko sati.
5. Ponavljanje: ponovite ogled bar tri puta, jer jedan rezultat može biti slučajan.
6. Zaključak: uporedite rezultat sa pretpostavkom i razgovarajte zašto se razlikuju.

Savet za roditelje: ne žurite sa objašnjenjem. Kada dete prvo samo pokuša da kaže zašto spajalica ne tone, kasnije mnogo bolje zapamti pravi odgovor.

Bezbednost pri ogledima sa vodom

• Mala deca nikada ne ostaju sama pored posude sa vodom, ni kada je plitka.
• Za decu do pet godina koristite plastične čaše i činije umesto staklenih.
• Topla voda za oglede treba da bude iz slavine, ne kipuća iz bokala.
• Prehrambene boje mogu da ostave fleke: zaštitite sto i odeću.
• Sitne predmete (spajalice, kamenčiće, bombone) držite van domašaja dece koja ih mogu progutati.
• Posle ogleda sa sapunom i bojama operite ruke i ne pijte vodu iz ogleda.

Zaključak

Osam ogleda iz ovog vodiča pokazuje da obična voda iz slavine može da objasni površinski napon, kapilarnost, gustinu i rastvaranje. Počnite od jednog ogleda koji detetu deluje najzanimljivije, zapišite rezultate i ponovite ga sa jednom promenom. Tako od igre u kuhinji nastaje mali naučni projekat.