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Ort: Experimentierraum oder
im Freien
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Zeit:
ca 20 Minuten
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Materialien/Vorbereitung:
Verschiedene Gegenstände und Materialien aus dem
Erlebnisbereich des Kindes wie: Knöpfe, Styropor, Zahnstocher, Reißzwecken,
Korken, Knete, Spielfiguren, Wasser, Schüsseln usw.
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Ziele für die Kinder:
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Die Kinder können sehen, welche Materialien oben schwimmen, welche
nicht.
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Die Kinder sollen die Materialien vorsichtig auf die
Wasseroberfläche legen, damit auch schwerere Materialien ausprobiert werden
können.
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Ablauf:
Wenn die Schüsseln auf dem
Tisch stehen, können sich die Kinder die verschiedenen Materialien nehmen und
sie aufs Wasser legen und sehen, welche Materialien schwimmen und welche
nicht.
Eine Problematisierung ist
möglich, z.B. wie schaffe ich es die Knete zum Schwimmen zu bringen (aus der
Kugel ein Schiff formen)
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Wissenschaftlicher
Hintergrund:
Ob Gegenstände schwimmen können, oder nicht, hängt vom
Verhältnis zwischen Auftrieb und Gewichtskraft ab. Taucht man einen
Gegenstand in Wasser ein, können verschiedene Fälle auftreten:
Auftrieb < Gewichtskraft = Der Körper sinkt.
Auftrieb = Gewichtskraft = Der Körper schwebt.
Auftrieb > Gewichtskraft = Der Körper steigt hoch und
schwimmt.
Bei massiv ausgefüllten Körpern (wie Holzkugel,
Vollgummi-Ball, Korken etc.) bestimmt allein die Dichte der Gegenstände (d.h.
wie viel Gramm ein Kubikzentimeter eines Körpers wiegt) im
Vergleich zur Dichte der Flüssigkeit, ob der Gegenstand in der Flüssigkeit schwimmt
oder untergeht. Ist die Dichte des Materials geringer als die Dichte der
Flüssigkeit, schwimmt der Körper.
Bei vielen schwimmenden Körpern (wie Schiffen, Bällen,
leeren Flaschen, etc) kommt zusätzlich die Form ins Spiel. Entscheidend dabei
ist, dass die Körper viel Wasser beim Eintauchen verdrängen, ohne dass Wasser
in sie eindringt. So auch beim obigen Versuch: Das Knetgummi-Boot verdrängt
deutlich mehr Wasser als ein aus demselben Material geformter Knetgummi-Ball.
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Variationen:
Den Kindern wird erzählt, was wir machen wollen: Heute
ist großer Schwimm- und Tauchtag. Wir wollen testen, welche Gegenstände
schwimmen können und welche untergehen. Es werden zwei bis drei Schüsseln auf
den Tisch oder draußen auf den Boden gestellt und vorher mit Wasser gefüllt.
Die Kinder können sich Styroporboote bauen und schauen
ob sie schwimmen. Wenn ja können sie die Boote noch beladen und schauen, wann
diese untergehen.
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Hinweise:
Auf der Wasseroberfläche ist eine Haut,
die nicht so schwere Materialien auf der Wasseroberfläche hält.
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Quellenangabe:
http://www.physik.uni-kassel.de/did/gs/Schiff.htm
Carolin Schneider
& Bastian Fleck
Spannende Experimente von
Herrmann Krekeler und Marlies Kieper- Bastian. Ravensburger Verlag.
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