Ultimatives Oobleck-Wissenschaftsprojekt

Oobleck ist eine faszinierende Substanz, die sich hervorragend für ein Wissenschaftsprojekt eignet, vor allem, wenn man bedenkt, dass es so viele Rezeptvariationen zu erkunden gibt. In diesem Wissenschaftsprojekt testen wir eine Reihe von Zutaten und Rezepten, um zu sehen, welches das beste Oobleck ergibt, und du wirst von unseren Ergebnissen überrascht sein!

Oobleck Science Fair Projekt

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Wir lieben ein gutes wissenschaftliches Messeprojekt. Es ist eine großartige Lernerfahrung, bei der wir tief eintauchen und einige faszinierende wissenschaftliche Prinzipien erforschen können. Oobleck ist im Moment eines unserer Lieblingsprojekte. Wir haben bereits zwei wirklich lustige wissenschaftliche Untersuchungen mit Oobleck durchgeführt.

1 – Wir haben ein Rezept für farbwechselnden Oobleck entwickelt.

2 – Wir haben ein Rezept für einen im Dunkeln leuchtenden Oobleck mit zwei Arten des Leuchtens entwickelt.

Diesmal haben wir beschlossen, zu den Grundlagen zurückzukehren und unser Oobleck-Rezept zu untersuchen. Unser Ziel ist es, herauszufinden, welche anderen Zutaten für die Herstellung einer nicht-newtonschen Flüssigkeit geeignet sind, und die Eigenschaften jeder einzelnen Zutat zu beurteilen, um zu sehen, ob eine einzelne Zutat überlegen ist und das perfekte Oobleck-Rezept ergeben würde.

Um dies zu tun, mussten wir die wissenschaftliche Methode anwenden.

Für diese Untersuchung haben wir zwei Variablen, die Flüssigkeit und den Feststoff. Wir haben uns entschieden, die Flüssigkeit gleich zu halten und Wasser (mit Lebensmittelfarbe, damit wir verfolgen können, welcher Oobleck mit welcher Zutat hergestellt wurde) für jede Charge zu verwenden. In den beiden vorangegangenen Untersuchungen haben wir uns bereits damit beschäftigt, Oobleck-Rezepte mit anderen Flüssigkeiten als einfachem Wasser herzustellen.

Die Variable, die wir ändern (und in diesem Projekt untersuchen), ist der Feststoff. Unser Plan war, mit dem gleichen Rezept im Verhältnis 2:1 zu beginnen und es nach Bedarf zu ändern, um eine nicht-newtonsche Flüssigkeit zu erzeugen (wenn möglich). Dann würden wir jede Charge erforschen und testen, um zu sehen, wie sich die Eigenschaften jeder einzelnen verändern.

Aber bevor wir in das Experiment eintauchen, müssen wir zuerst die Wissenschaft von Oobleck verstehen, auch bekannt als magischer Schlamm, Glibber, Oobleck-Schleim und natürlich für unsere wissenschaftlich interessierten Leute, ein nicht-newtonsches Fluid.

Nicht-Newtonsche Flüssigkeiten

Das Newtonsche Gesetz der Viskosität verstehen

Isaac Newton hatte eine Reihe von Theorien zur Flüssigkeitsdynamik. Bei Oobleck handelt es sich um eine nicht-newtonsche Flüssigkeit, weil sie nicht dem Newtonschen Viskositätsgesetz folgt, das besagt, dass die Schubspannung zwischen benachbarten Flüssigkeitsschichten proportional zum negativen Wert des Geschwindigkeitsgefälles zwischen den beiden Schichten ist.

Nun, ich bin sicher, dass damit alles so klar ist wie unser magischer Schlamm.

Lassen Sie uns also ein wenig in diese Wissenschaft eindringen und sehen, ob wir einen Sinn darin erkennen können. Das ist wichtig, wenn du ein wissenschaftliches Projekt vorstellst!

Das Verhalten einer fließenden Flüssigkeit wird von zwei Schlüsseleigenschaften der Flüssigkeit beeinflusst: Dichte und Viskosität.

DICHTE

Die Dichte ist die Masse eines Objekts geteilt durch sein Volumen. Sie ist der Grund, warum Eis in deinem Getränk schwimmt, denn Eis hat eine geringere Dichte als dein Getränk. Oder warum Öl auf Wasser schwimmt. Auch hier hat Öl eine geringere Dichte als Wasser. Leichtere Flüssigkeiten schwimmen auf schwereren Flüssigkeiten. Wir haben dies in unserem Lollipop-Schichten-Experiment getestet.

VISKOSITÄT

Die Viskosität ist der Widerstand einer Flüssigkeit beim Fließen. Denke daran, wie Wasser im Vergleich zu Melasse fließt. Melasse hat eine viel höhere Viskosität. Ein einfaches Experiment zur Veranschaulichung der Viskosität ist der Vergleich des Fließverhaltens von sauberem Wasser mit dem von mit Schmutz gefülltem Wasser (auch Schlamm genannt). Schlamm hat eine viel höhere Viskosität als sauberes Wasser.

Wenn wir uns also mit dem Newtonschen Gesetz der Viskosität befassen, geht es darum, wie Flüssigkeiten aufgrund der Reibung reagieren, die zwischen den Molekülen beim Fließen entsteht. Wenn es viel Reibung gibt, ist die Flüssigkeit dicker und hat eine höhere Viskosität.

Newtonsche Flüssigkeiten folgen also diesem Gesetz der Viskosität und fließen vorhersehbar.

Dann gibt es unseren geliebten Oobleck, eine nicht-newtonsche Flüssigkeit, die alle Regeln bricht, die Sir Isaac Newton so sorgfältig ausgearbeitet und vorgeschlagen hat.

Aggregatzustände der Materie – Ist Oobleck ein Festkörper oder eine Flüssigkeit?

Wer schon einmal mit Oobleck gespielt hat, weiß, dass er sich ganz und gar nicht so verhält, wie man es erwarten würde. Wenn man Kraft auf Oobleck ausübt, wird er zu einem Festkörper. Man kann sogar darauf laufen oder es wie Spielknete formen, solange man die Kraft aufrechterhält. Es wird sogar so fest und hart, dass ich mir bei dieser Untersuchung einen Fingernagel an Oobleck abgebrochen habe!

Aber dann passiert etwas Magisches. Sobald man die Kraft und den Druck aufhebt, verwandelt sie sich in eine fließende Flüssigkeit. Wenn du darauf gehst und stehen bleibst, wirst du sinken. Wenn du sie wie Spielknete zerdrückst und deine Hand entspannst, fließt sie durch deine Finger.

Dieses Phänomen wird „Scherverdickung“ genannt und tritt bei Materialien auf, die aus mikroskopisch kleinen festen Teilchen bestehen, die in einer Flüssigkeit suspendiert sind. Oobleck ist also eine Suspension. Die festen Moleküle lösen sich nicht in der Flüssigkeit auf, sondern sind einfach in der Schwebe. Wenn du Oobleck herstellst, wirst du sehen, dass er sich schnell auflöst. Die in der Schwebe befindlichen Moleküle setzen sich am Boden ab und die Flüssigkeit steigt oben im Behälter auf. Möchten Sie mehr über die Untersuchung der Scherverdickung erfahren? Schau dir diesen Artikel an.

Pro-Tipp! Wenn du Kinder hast, die ein paar Übungen zur Stärkung der Finger brauchen, gib ihnen eine Ladung Oobleck mit einigen darin versteckten Gegenständen. Das ist ein tolles Training für die Finger! Es ist auch eine gute Möglichkeit, die „sanften“ Finger zu trainieren, denn je fester man drückt, desto fester wird der Oobleck. Sanfte Finger und Druck sind der Schlüssel, um sich durch Oobleck zu arbeiten.

Wie kam Oobleck zu seinem Namen?

Obgleich diese nicht-newtonsche Flüssigkeit unter vielen Namen bekannt ist, darunter Zauberschlamm, Glibber, Glibber oder der gebräuchlichste Name ist Oobleck oder Oobleckschleim. Aber woher stammt der Begriff „Oobleck“? Tatsächlich wurde er von keinem Geringeren als Dr. Seuss erfunden.

Bereits 1949 gab es ein Buch namens Bartholomäus und der Oobleck. Es ist eine Geschichte über einen König, der vom Wetter gelangweilt war und sein Team von Zauberern bat, etwas Neues zu erfinden, um ihn zu unterhalten. Das Ergebnis war eine glibberige, matschige, klebrige Substanz, die vom Himmel auf die ahnungslosen Dorfbewohner herabregnete. Eine Substanz, die viele Eigenschaften mit unserer geliebten nicht-newtonschen Flüssigkeit gemeinsam hatte. Es war vielleicht keine Absicht, aber es ist eine fantastische Geschichte, wie diese magische Substanz zu ihrem Namen kam.

So, jetzt wissen wir ein wenig über die Geschichte von Oobleck und wie Oobleck funktioniert, es ist Zeit für etwas Wissenschaft!

Wissenschaftliche Methode für Oobleck

Unser Ziel bei dieser Studie war es, verschiedene Rezeptvariationen für Oobleck zu erforschen, um herauszufinden, was funktioniert und ob es einen Unterschied im resultierenden Oobleck gibt. Und wir waren von den Ergebnissen wirklich überrascht! Unsere Hypothese war, dass Babypuder und Kartoffelstärke Oobleck ergeben würden, wir waren uns nicht sicher, ob die anderen auch funktionieren würden, aber wir sagten voraus, dass, wenn ein „Mehl“ funktioniert, sie alle funktionieren würden und dass es kaum einen Unterschied in den Eigenschaften der resultierenden Ooblecks geben würde.

Wir hielten unser Verfahren ziemlich einfach, wir machten eine MENGE Oobleck und spielten mit einer MENGE Oobleck.

Für diese Untersuchung haben wir zwei Variablen, die Flüssigkeit und den Feststoff. Wir haben uns entschieden, die Flüssigkeit gleich zu halten und für jede Charge Wasser (mit Lebensmittelfarbe) zu verwenden. Das macht sie zu unserer Kontrollvariablen. Wir haben Lebensmittelfarbe verwendet, damit wir nicht verwirrt sind, aus welcher Zutat der Oobleck gemacht wurde.

Unsere unabhängige Variable, oder die, die wir verändern, ist der Feststoff. Unser Plan war, mit dem gleichen Rezept im Verhältnis 2:1 (2 Tassen Feststoff, 1 Tasse Wasser) zu beginnen und es nach Bedarf zu ändern, um eine nicht-newtonsche Flüssigkeit zu erzeugen (wenn möglich). Dann würden wir jede Charge erforschen und testen, um zu sehen, wie sich die Eigenschaften jeder einzelnen Charge veränderten.

Unsere Ergebnisse würden auf der Grundlage eines erfolgreichen Ergebnisses für ein nicht-newtonsches Fluid (Feststoff unter Druck, Flüssigkeit ohne Druck) gemessen werden. Wir würden auch einige Beobachtungen machen, um zu sehen, ob es irgendwelche Variationen in den Eigenschaften des Ooblecks gibt, wenn er mit verschiedenen Feststoffen hergestellt wird.

Die von uns getesteten Feststoffe waren:

Maisstärke
Baby-Pulver (Maisstärkebasis, nicht Talk)
Mehl (zum Backen)
Backpulver
Pfeilwurzelmehl (Stärke)
Tapiokamehl (Stärke)
Kartoffelstärke

Oobleck-Rezept-Zutaten-Testergebnisse

Sehen Sie sich unser Video an, in dem wir die verschiedenen Rezepte für Oobleck vergleichen!

Maisstärke

Dies ist die Standardrezeptzutat für Oobleck, die wir in der Vergangenheit immer verwendet haben. Sie diente uns als Grundrezept, mit dem wir alle anderen Rezepte verglichen haben. Weitere Details zu unserem Maisstärke-Oobleck finden Sie hier.

Babypuder

Klicken Sie hier, um sich unseren Babypuder-Oobleck im Detail anzusehen. Wir haben entdeckt, dass Babypuder einen Oobleck ergibt, der unserer normalen Maisstärke sehr ähnlich ist. Es gibt zwei Arten von Babypuder – eine mit Talkum und eine mit Maisstärke. Talkum wird heute nicht mehr so häufig verwendet, da einige gesundheitliche Probleme damit entdeckt wurden. Wenn du dieses Experiment ausprobierst, überprüfe, ob dein Babypuder auf Maisstärkebasis hergestellt wurde. Wenn dies der Fall ist, lässt sich daraus ein Oobleck herstellen, der mit unserem normalen Oobleck-Rezept vergleichbar ist. Dieses hier riecht einfach wie ein Babypopo.

Mehl

Für diesen Test haben wir normales Backmehl aus Weizen verwendet. Und es hat nicht funktioniert. Es gab überhaupt keine nicht-newtonsche Wirkung. Ich bin wirklich überrascht (aufgrund unserer anderen Ergebnisse) und musste mehr recherchieren, um dieses Ergebnis zu verstehen. Mehr dazu in Kürze in unserer Schlussfolgerung und den Ergebnissen.

Backpulver

Die Verwendung von Backpulver zur Herstellung von Oobleck anstelle von Maisstärke hat nicht funktioniert. Es wurde einfach zu einer Paste. Wenn du jedoch Backpulver in einem faszinierenden Oobleck-Experiment verwenden möchtest, schau dir unser farbveränderndes Oobleck an.

Oder wir haben hier ein anderes lustiges farbveränderndes Oobleck-Experiment mit thermochromatischen Pigmenten. Dieses Projekt wird deine Oobleck-Untersuchungen wirklich anheizen!

Pfeilwurzelmehl

Klicke hier, um dir unser Pfeilwurzelmehl-Oobleck im Detail anzusehen. Pfeilwurzelmehl ist auch als Pfeilwurzelstärke bekannt. Dies war ein interessantes Ergebnis. Es gelang mir, eine nicht-newtonsche Flüssigkeit herzustellen, aber es waren andere Verhältnisse erforderlich. Ich musste das Wasser stark reduzieren. Für 2 1/4 Tassen Pfeilwurzmehl fügte ich nur 2/3 Tasse Wasser hinzu, um unser Pfeilwurzmehl-Oobleck-Rezept herzustellen. Die daraus resultierende Oobleckmasse hatte einige leicht andere Eigenschaften als unsere normale Oobleckmasse. Sie reagierte WIRKLICH auf Druck. Das heißt, sie wurde sehr leicht klumpig und hart. Selbst wenn sie „floss“, wenn wir den Druck abließen, bildete sie beim Fallen Klumpen und Brocken. Weit mehr als bei unserem Maisstärke-Oobleck-Rezept.

Tapiokamehl

Klicken Sie hier, um unser Tapiokamehl-Oobleck im Detail zu sehen. Tapiokamehl ist auch als Tapiokastärke bekannt. Es führte zu ähnlichen Ergebnissen wie Pfeilwurz. Auch hier mussten wir die Verhältnisse ändern und ein anderes Rezept erstellen. Wir haben 2 1/4 Tassen Pfeilwurzmehl und 1 Tasse Wasser verwendet. Tapicocamehl-Oobleck hatte auch einige interessante Eigenschaften. Wenn es fest wird, wird es sehr hart. Ich habe mir sogar einen Nagel abgebrochen, als ich versucht habe, etwas davon zu schaufeln. Es fühlt sich fast trocken und bröckelig an, wenn es unter Druck steht und fest ist, aber wenn der Druck nachlässt, fließt es immer noch.

Kartoffelstärke

Klicke hier, um dir unser Kartoffelstärke-Oobleck im Detail anzusehen. Dieses Mal konnten wir erfolgreich Oobleck aus Kartoffelstärke herstellen, indem wir unser Standardverhältnis – 2 Tassen Kartoffelstärke auf 1 Tasse Wasser – verwendeten. Es wurde ein wunderbarer Oobleck, aber es gab einen auffälligen Unterschied. Kartoffelstärke-Oobleck ist unglaublich seidig und glatt. Er ist nicht so klebrig und glibberig wie die anderen Rezepte. Es ist sehr luxuriös, damit zu spielen, und ehrlich gesagt ist es sehr schwer, damit aufzuhören. Die Textur ist einfach unglaublich.

Unsere Oobleck-Rezeptuntersuchung Schlussfolgerung

Wenn es um die Herstellung von Oobleck geht, gibt es tatsächlich viele Rezept-Zutatenoptionen. Ein Ergebnis hat mich allerdings überrascht. Meine ersten Nachforschungen ergaben, dass Weizenmehl ähnliche Eigenschaften wie Maisstärke, Pfeilwurzelmehl, Tapiokamehl und Kartoffelstärke hat. Unsere Hypothese war also, dass das Mehl ein ähnliches Ergebnis wie unsere anderen „Mehle“ liefern würde. Aber das tat es nicht. Es bildete einfach eine Paste.

Nachdem ich unsere Ergebnisse gesehen hatte, habe ich jedoch weitere Nachforschungen angestellt (aus kulinarischer Sicht mag es ähnlich sein, aber aus wissenschaftlicher Sicht gibt es natürlich Unterschiede!), und ich glaube, dass Marketing und Markennamen der Grund für die Verwirrung sein könnten. Getreidemehl wird gemahlen und Stärke ist Teil des Mehls, aber durch andere Verfahren kann man reine Stärke gewinnen. Reine Stärke interagiert anders mit Wasser (daher unsere nicht-newtonsche Flüssigkeit) als Mehl. Obwohl unsere Tüten mit Pfeilwurzelmehl und Tapiokamehl beschriftet waren, glaube ich, dass es sich wirklich um reine Stärke handelt.

Wie man Oobleck ohne Maisstärke herstellt

Wenn Sie also Oobleck ohne Maisstärke herstellen wollen, haben Sie nach unserer Studie mehrere Möglichkeiten, die Zutaten für Ihr Oobleck-Rezept zu verwenden. Sie können Babypuder (der Typ mit Maisstärkebasis), Tapiokamehl (Stärke), Pfeilwurzelmehl (Stärke) oder Kartoffelstärke verwenden.

Was ist das beste Oobleck-Rezept?

Das Oobleck-Rezept aus Kartoffelstärke ist zweifelsohne das beste. Die Textur ist seidig und luxuriös, hat aber dennoch die faszinierenden nicht-newtonschen Fluideigenschaften, die wir an Oobleck so lieben. Die Kombination lädt geradezu dazu ein, mit ihr zu spielen, und schafft eine unwiderstehliche Substanz, in die jeder seine Finger stecken möchte.

Ist Oobleck giftig? Kann man es essen?

Oobleck ist absolut nicht giftig. In allen Rezepten, die wir getestet haben, haben wir Zutaten aus der Speisekammer verwendet (mit Ausnahme von Babypuder), und daher ist es geschmacklich unbedenklich und technisch gesehen könnte man es essen, aber warum sollte man das tun? Ich weiß es wirklich nicht. Aber wenn dein Kleiner spielt und sich die Finger abschleckt, musst du dir keine Sorgen machen.

Tipps zur Verwendung, Aufbewahrung und Entsorgung von Oobleck

Nur zur Erinnerung: Oobleck ist eine Suspension, was bedeutet, dass sich die Moleküle von der Flüssigkeit trennen, wenn sie sitzt und auf den Boden des Behälters fallen (wobei die Flüssigkeit oben schwimmt). Du kannst es vor dem Spielen einfach noch einmal mischen.

Wenn du deinen Oobleck für einen Tag oder so aufbewahren willst, achte darauf, dass er in einem luftdichten Behälter aufbewahrt wird.

Wie bei Schleim und anderen sensorischen Gegenständen für die Hände, empfehle ich nicht, diese für längere Zeit aufzubewahren. Vor allem, wenn mehrere Kinder damit spielen. Diese Medien sind ein guter Nährboden für Bakterien und andere Ungeziefer. Machen Sie sie also, spielen Sie damit und werfen Sie sie weg. Wenn Sie das nächste Mal spielen wollen, machen Sie einfach eine neue Ladung. Die Sicherheit steht immer an erster Stelle, und ich ziehe es vor, bei diesen kostengünstigen sensorischen Erfahrungen auf Nummer sicher zu gehen. Vor allem, wenn sie so schnell und einfach herzustellen sind.

Wenn das Wasser aus der Lösung verdunstet, trocknet sie aus und kehrt schließlich in Pulverform zurück. Das ist eine wirklich gute Information, um beim Aufräumen zu helfen! Lass es einfach trocknen und fege es auf.

Wenn du wieder mit deinem Oobleck spielen willst, füge einfach Wasser hinzu.

Wenn du Oobleck entsorgst, kratze ihn in den Müll. Spüle nicht alles in den Abfluss. Das gibt eine hohe Rechnung für den Klempner. Die Teile, die in den Abfluss gelangen, sollten mit viel Wasser ausgespült werden.

Denken Sie daran, dass Oobleck ungiftig und geschmacksneutral ist. Allerdings glaube ich nicht, dass es sehr gut schmecken würde!

Oobleck-Lernzentrum

Oobleck-Lernzentren können ein tolles Projekt im Klassenzimmer sein! Wir haben ein lustiges „How to Make Oobleck Break Out Box“-Projekt entwickelt, das von dieser Oobleck Science Fair Untersuchung inspiriert wurde. Ihre SchülerInnen werden in Paaren oder kleinen Gruppen arbeiten, ihre Fähigkeiten zum kritischen Denken einsetzen und die Eigenschaften von Oobleck erforschen. Arbeitsblätter sind in diesem lustigen sensorischen Wissenschaftsprojekt für Ihr nächstes wissenschaftliches Experiment oder Wissenschaftszentrum enthalten.

Happy ooblecking!

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