Natur entdecken:
Ein spielerischer Einstieg in die Naturwissenschaft
Kinder sind neugierig. So gibt es kein "zu früh" für Natur und Wissenschaft. Entdeckt mit euren Nachwuchsforschern ab KiTa-Alter die Welt und ermöglicht ihnen einen guten "Draht" zu Physik, Chemie & Co.
Den richtigen Zeitpunkt, mit dem Forschen anzufangen, gibt es eigentlich nicht. Ein positives Bild von Chemie und Physik kann man nicht zu früh aufbauen. Denn Chemie ist überall, und Physik ist, wo man (damit) spielt. Im Herbst spüren wir die Kräfte der Natur besonders deutlich. Legt doch gleich los und erforscht sie spielerisch!
1. Wie breiten sich Wellen aus?
Lebt ihr wie ich an einem See oder Teich? Oder habt ihr ein ruhiges Flüsschen in der Nähe? Dann schnappt euch einen Kieselstein und werft ihn in das Wasser. Er wird Wellen machen, die sich in einem perfekten Kreis um die Einschlagstelle ausbreiten. Wenn etwas in der Nähe des Einschlags schwimmt (ein Blatt oder Ästchen - ihr könnt vor eurem Wurf eines platzieren), könnt ihr beobachten, wie es das Auf und Ab der Wellenbewegung mitmacht. Und was passiert, wenn zwei Kreiswellen einander kreuzen? Werft zwei Steine gleichzeitig nebeneinander ins Wasser und beobachtet das Muster aus sich überlagernden Wellen. Physiker nennen so etwas Interferenz!
2. Warum springen Steine über das Wasser?
Werft einen flachen Stein in möglichst spitzem Winkel (also fast parallel zur Wasseroberfläche) auf das Wasser. Versetzt den Stein beim Werfen in Drehung, als wäre er eine Frisbee-Scheibe. Der Stein prallt ab, als ob das Wasser hart wäre! Wie viele Sprünge hintereinander bekommt ihr hin, bevor euer Stein versinkt? Tatsächlich springt der Stein, weil das Wasser nicht hart ist. Beim Aufprall schiebt er nämlich das Wasser vor sich zu einer Welle zusammen, über die er wie auf einer Sprungschanze wieder nach oben saust!
3. Warum fliegt ein Drachen?
Seit Generationen freuen wir uns auf den Herbstwind. Denn dank ihm können wir Drachen steigen lassen. Habt ihr das schon einmal probiert? Ich hatte als Kind einen dreieckigen Drachen, der wie ein Manta-Rochen geformt war. Sein Segel hing praktisch waagerecht in der Luft, und er zog gewaltig an der Leine. Da der Wind aber nicht von unten nach oben weht, konnte er den Drachen kaum hochdrücken. Was ich damals noch nicht wusste: Die Strömung des Windes erzeugt einen Unterdruck über dem Segel des Drachen. Damit ist der Luftdruck unter dem Segel höher als der Luftdruck darüber. Und der Drache steigt auf, um dem höheren Luftdruck unter ihm auszuweichen. Wenn ihr eine Drachenleine haltet, könnt ihr die Kraft des Druckunterschieds direkt spüren! Flugzeuge fliegen übrigens auf die gleiche Weise - nur brauchen sie einen Antrieb, um ständig Fahrtwind für den Unterdruck zu haben.
4. Wie verändern Bäume die Farbe ihrer Blätter?
Alles um uns herum ist Chemie, denn alles besteht aus verschiedenen Stoffen. So enthalten auch Blätter viele Stoffe, die verschiedene Farben haben. Wenn Bäume und Sträucher im Frühling austreiben, sind in den grünen Blättern alle Farbstoffe miteinander enthalten: Rot, Orange, Gelb und Grün. Der grüne Farbstoff (die Chemiker nennen ihn Chlorophyll) ist allerdings viel stärker als die anderen. Deshalb sehen wir im Frühling und Sommer nur den grünen Blattfarbstoff. Da der jedoch für die Bäume sehr wertvoll ist (sie brauchen den grünen Farbstoff, um sich zu ernähren!), lagern sie das Blattgrün im Herbst, bevor die Blätter abfallen, bis zum nächsten Frühling im Baumstamm ein. So bleiben nur noch die gelben und roten Farbstoffe in den Blättern zurück. Und weil das Grün sie nicht mehr überstrahlt, können wir Rot und Gelb im Herbst auch sehen.
Wenn ihr nun neugierig seid und die Farbstoffe in einem Blatt einzeln betrachten möchtet, findet ihr in Keinsteins Kiste eine Experimentier-Anleitung zum Trennen von Blattfarbstoffen für zu Hause.
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