Dichte-Experimente mit Wasserperlen und Bügelperlen

Die Phänomene Schwimmen, Schweben und Sinken, haben mit Dichte zu tun. Schon in der Kita könnt ihr dazu lustige Experimente machen. In dieser kleinen Experimentierreihe untersuchen wir Bügelperlen und Wasserperlen, ob sie schwimmen oder sinken.
Was passiert, wenn Salz ins Wasser kommt? Können wir die Dichte des Wassers verändern?

• Was ihr dazu braucht: Bügelperlen, Wasserperlen, Trinkgläser, Wasser, Teelöffel, Speisesalz, Schere, Kunststofffolie (zum Beispiel Prospekthülle)
• Schwierigkeitsgrad: etwas Geschicklichkeit ist gefordert, ungefährlich
• Altersempfehlung: ab fünf Jahren
• Zeitaufwand: ca. 45 Minuten

Schwimmen schweben oder sinken das Videoexperiment

Experimentierreihe zur Dichte - So wird's gemacht

Legt euch Bügelperlen und bereits aufgequollenen Wasserperlen (Aquabeads, Aqualinos) bereit. Füllt Wasser in ein Glas und gebt jeweils einige aufgequollen Wasserperlen und Bügelperlen hinein. Schwimmen sie oder gehen sie unter? Schaut genau hin was passiert.

Jetzt füllt mal jeweils ein Glas etwa halb voll mit Bügelperlen und eins mit Wasserperlen.
Füllt das Glas bis oben hin voll mit Wasser.
Ein zweites gleich großes Glas füllt ihr ebenfalls bis oben hin mit Wasser. Deckt dieses Wasserglas mit einem kleinen Stück Kunststofffolie ab. Ich habe dazu eine kräftige Prospekthülle mit etwas dickerem Kunststoff verwendet. Das geht am besten.
Haltet eine Hand auf die Kunststofffolie und dreht das Glas vorsichtig um.

Mit etwas Geschick sollte das Wasser jetzt im Glas bleiben. Setzt das so verschlossene Wasserglas jeweils auf das Glas mit den Bügelperlen und auf das Glas mit dem Gelperlen. Jetzt könnt ihr vorsichtig den Kunststoffstreifen, der die beiden Gläser trennt wegziehen und beobachten was passiert.

Dreht die beiden verbundenen Leser nun vorsichtig um und beobachtet wieder was geschieht.

In einem weiteren Experiment könnt ihr auch mal das Glas mit den Bügelperlen und das Glas mit den Wasserperlen miteinander verbinden, die Folie wegziehen und das Glas umdrehen.

Versucht auch mal die beiden Gläser mit einem transparenten Klebestreifen zu verbinden. So könnt ihr die Gläser einfacher umdrehen.

Jetzt geht's weiter mit den Wasserperlen. Löst etwa einen Esslöffel Salz in einem Glas mit Wasser auf und gebt die Wasserperlen dazu, wenn sich das Salz aufgelöst hat. Beobachtet genau was passiert. Rührt weiteres Salz in das Wasser und schaut, wie sich die Wasserperlen jetzt verhalten.

Was passiert bei diesem Experiment und warum ist das so?

Die Wasserperlen sinken langsam im Wasser nach unten. Das bedeutet, dass sie eine höhere Dichte haben als Wasser. Der Unterschied ist nicht sehr groß, denn die Wasserperlen sinken nur langsam.

Anders verhalten sich die Bügelperlen. Sie schwimmen oben auf dem Wasser. Die Dichte des Kunststoffs ist geringer als die Dichte des Wassers. Auch wenn ihr die Luftblasen, die sich einige Bügelperlen eingefangen haben entfernt habt, sind sie immer noch leichter als Wasser und schwimmen oben.

Ihr könnt die zwei vollen Wassergläser miteinander verbinden, weil die Kunststofffolie das Glas luftdicht abdichtet. Das liegt an der Klebekraft des Wassers (Adhäsion) und an dem äußeren Luftdruck, der die Kunststofffolie auf das Glas drückt.

Das könnt ihr auch im Experiment mit dem Trickbecher anschauen.

In den verbundenen Gläsern steigen die Bügelperlen nach oben und die Wasserperlen sinken nach unten.

Wenn ihr das Salz im Wasser aufgelöst habt, erhöht sich die Dichte des Wassers. Dann könnt ihr beobachten, wie die Wasserperlen allmählich beginnen zu schweben.
Wenn ihr noch mehr Salz ins Wasser rührt, steigen die Wasserperlen an die Wasseroberfläche. An der Stelle, wo die Wasserperlen schweben, ist die Dichte der Wasserperlen genauso groß wie die Dichte des Salzwassers.

Beim Auflösen des Salzes könnt ihr noch einige andere Dinge beobachten.
Über dem Salz bilden sich zum Beispiel Schlieren im Wasser. Außerdem wird das Wasser am Anfang trüb durch ganz viele winzige Luftbläschen, die sich beim Lösen des Salzes bilden.

Woran liegt es eigentlich, dass sich die Gelperlen im Wasser drehen?

Um diese Phänomene geht es in diesem Experiment für Kita und Sachunterricht

• Dichte und Dichteunterschiede
• Auftrieb
• Schwimmen, schweben und sinken
• Adhäsion von Wasser
• Luftdruck
• Dichteerhöhung durch Lösen von Salz
• Schlierenbildung durch Lösen von Salz
• gelöste Luft im Wasser wird durch Salz verdrängt