Experimente für Kinder · Wasser entdecken
Wie viele Wassertropfen passen auf eine Münze?
Eine Münze, etwas Wasser und eine Pipette: Mehr braucht es kaum für diesen kleinen Staunemoment. Tropfen für Tropfen wächst auf dem Geldstück ein durchsichtiger Wasserberg. Wie lange hält er, bevor alles über den Rand läuft?
Ein kleiner Versuch, bei dem jeder Tropfen zählt
Plant für das Experiment etwa 10 bis 15 Minuten ein. Ihr braucht nur ein paar Alltagsdinge und eine Pipette. Dabei entdeckt ihr, wie die Oberflächenspannung einen kleinen Wasserberg auf der Münze entstehen lässt.
Wie viel Wasser passt wohl auf ein einziges Geldstück? Lasst euer Kind erst einmal schätzen. Vielleicht ist es nach zwei Tropfen voll. Vielleicht passen zehn darauf. Schreibt eure Vermutungen auf, bevor die Pipette zum Einsatz kommt.
Beim gemeinsamen Zählen lässt sich wunderbar beobachten, wie sich die Wasseroberfläche verändert. Am Anfang bleibt ein kleiner Tropfen liegen. Nach und nach wird daraus eine zusammenhängende, gewölbte Fläche. Gerade der Blick von der Seite macht den Wasserberg gut sichtbar.
Erst einmal bereitlegen
Das braucht ihr für das Münzen-Experiment
Die Mengen reichen für einen Versuch. Wenn mehrere Kinder gleichzeitig experimentieren, bekommt jedes eine eigene Münze und Pipette.
Münze & Wasser
- 1 saubere MünzeZum Beispiel ein 1-, 2- oder 5-Cent-Stück.
- Etwas LeitungswasserIn einem kleinen, standsicheren Becher.
Pipette & Unterlage
- 1 saubere KunststoffpipetteDamit einzelne Tropfen auf die Münze fallen.
- 1 flacher Teller oder ein TablettZum Auffangen des überlaufenden Wassers.
- 1 trockenes TuchZum Abtrocknen zwischen den Versuchen.
Zählen & Vergleichen
- Papier und StiftFür eure Schätzung und die gezählten Tropfen.
- Optional weitere MünzenWenn ihr anschließend verschiedene Größen vergleichen möchtet.
Eine Pipette für eure Forscherkiste
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So geht das Experiment mit Wasser und Münze
Den Platz für den Versuch vorbereiten
Spült die Münze mit Wasser ab und trocknet sie gründlich. Falls ihr sie vorher mit Spülmittel gereinigt habt, müssen alle Reste abgespült sein. Legt sie flach auf einen waagerechten Teller oder ein Tablett. Die Unterlage sollte ruhig stehen und trocken sein.
Die Pipette füllen und kurz üben
Drückt den weichen oberen Teil der Pipette zusammen. Taucht die Spitze ins Wasser und lasst den Druck langsam nach. Probiert über dem Becher aus, wie vorsichtig ihr drücken müsst, damit einzelne Tropfen entstehen.
Auf die Mitte der Münze tropfen
Haltet die Pipette senkrecht mit wenig Abstand über die Mitte. Die Spitze soll die Münze und später die Wasseroberfläche nicht berühren. Lasst einen Tropfen nach dem anderen fallen und zählt laut mit. Wartet jeweils kurz, bis das Wasser wieder ruhig liegt.
Den Wasserberg beobachten
Schaut zwischendurch von der Seite auf die Münze, ohne am Tisch zu rütteln. Seht ihr die Wölbung? Tropft vorsichtig weiter, bis das Wasser überläuft. Notiert die Anzahl der Tropfen, die davor auf der Münze geblieben sind. Den Tropfen, der das Überlaufen auslöst, zählt ihr dabei nicht mit.
Abtrocknen und noch einmal ausprobieren
Trocknet Münze und Unterlage vollständig ab. Wiederholt den Versuch mit derselben Münzseite, Pipette und Tropfhöhe. Bleibt das Ergebnis ähnlich? Drei Durchgänge geben euch mehr zum Vergleichen als ein einzelner Versuch.
Was steckt dahinter?
Warum läuft das Wasser nicht sofort herunter?
Wasser besteht aus winzigen Teilchen, den Wassermolekülen. Sie ziehen einander an. An der Oberfläche führt dieses Zusammenhalten dazu, dass sich die Wasserfläche möglichst klein hält. Diese Eigenschaft nennt man Oberflächenspannung.
Deshalb kann sich auf der Münze eine gewölbte Wasserkuppe bilden. Sie wächst mit weiteren Tropfen, bis sie nicht mehr stabil bleibt und das Wasser über den Rand fließt.
Manchmal wird die Oberfläche mit einer elastischen Haut verglichen. Das ist nur ein Bild zur Erklärung: Auf dem Wasser liegt keine echte Haut und keine Folie.
Zum fachlichen Hintergrund: American Chemical Society: Surface Tension.
Wie viele Tropfen passen denn nun darauf?
Es gibt keine feste Zahl, die ihr erreichen müsst. Das Ergebnis hängt unter anderem von der Münze, der Größe der Tropfen und davon ab, wie sauber die Oberfläche ist. Unterschiedliche Ergebnisse sind deshalb kein Grund, den Versuch als misslungen anzusehen.
Schreibt eure Beobachtungen auf ein Blatt. Eine kleine Tabelle reicht:
| Durchgang | Meine Schätzung | Tropfen vor dem Überlaufen |
|---|---|---|
| 1 | Hier eintragen | Hier eintragen |
| 2 | Hier eintragen | Hier eintragen |
| 3 | Hier eintragen | Hier eintragen |
Beim nächsten Mal könnt ihr eine andere Münzgröße wählen. Lasst dabei möglichst alles andere gleich. So könnt ihr gezielter beobachten, was sich durch die neue Münze verändert. Fragt vorher: Auf welche Münze passen wohl mehr Tropfen? Woran könnte das liegen?
Anregung zum Vergleichen und Wiederholen: Science Buddies: Wasser auf einer Münze untersuchen.
Wenn der Wasserberg nicht gelingen möchte
- Das Wasser läuft sofort zur Seite.
- Prüft, ob die Unterlage waagerecht steht und die Münze vollständig trocken ist. Die Tropfen sollen in der Mitte landen.
- Aus der Pipette kommt ein Wasserstrahl.
- Drückt weniger stark. Übt das Dosieren zunächst über dem Becher und beginnt anschließend wieder mit einer trockenen Münze.
- Die Ergebnisse unterscheiden sich stark.
- Achtet auf möglichst gleich große Tropfen, dieselbe Tropfhöhe und dieselbe Münzseite. Auch ein Stoß gegen den Tisch kann das Wasser vorzeitig überlaufen lassen.
- Die Wölbung ist kaum zu erkennen.
- Geht mit den Augen vorsichtig auf Höhe der Münze. Seitliches Licht hilft dabei, den Rand des Wasserbergs zu sehen.
Darauf achten Erwachsene
Begleitet den Versuch und lasst Kinder mit Münzen nicht allein. Münzen sind verschluckbare Kleinteile und gehören nicht in den Mund. Für Kinder, die Dinge noch in den Mund nehmen, ist dieser Aufbau nicht geeignet. Räumt Münzen und Pipette nach dem Experiment wieder weg.
Verwendet eine saubere Kunststoffpipette, möglichst einen bruchsicheren Wasserbecher und nur wenig Wasser. Das Versuchswasser wird nicht getrunken. Haltet Wasser von Steckdosen und elektrischen Geräten fern, wischt Spritzer auf und wascht anschließend die Hände.