Grundidee

Drei Laborflaschen sind jeweils mit einer von drei verschiedenen Flüssigkeiten gefüllt: Wasser, reinem Alkohol und Glycerin. Die Flaschen dürfen nicht aufgeschraubt werden. Wie kann man herausfinden, in welcher Flasche welche Flüssigkeit ist?

Bildbeschreibung und Urheberrecht — Jede der drei Laborflaschen enthält eine andere Flüssigkeit: Alkohol, Wasser und Glycerin. Auch wenn man die Flaschen nicht öffnen kann, lässt sich durch Schütteln und Heben etwas über die Dichte und die Viskosität heraus finden. Damit kann man recht genau darauf tippen, welche Flüssigkeit in welcher Flasche ist. Auf eine ähnliche Weise weiß man heute auch recht genau, woraus der innerste Kern der Erde bestehen könnte. © Gunter Heim/ChatGPT ☛

Indiz 1: Zähigkeit

Schüttele die Flaschen der Reihe nach. Beobachte, wie zäh oder wie dünnflüssig jede einzelne der Flüssigkeiten ist. Glycerin ist sehr zähflüssig. Fast wie Honig, reagiert es nur sehr langsam auf die Schüttelbewegungen. Hört man mit dem Schütteln auf, bewegt sich auch das Glycerin fast nicht mehr von selbst weiter. Wasser hingegen ist sehr viel dünnflüssiger. Es schwappt auch nach dem Ende des Schüttels noch längere Zeit nach. Und noch etwas dünnflüssiger ist der reine Alkohol. Vor allem das Glycerin sticht bei dem Versuch mit seiner großen Zähigkeit heraus. Das Fremdwort für diese Zähigkeit ist Viskosität ↗

Indiz 2: Dichte

In jeder Flasche ist vom Volumen her gleich viel Flüssigkeit. Dennoch sind die drei gefüllten Flaschen sehr unterschiedlich schwer. Wie schwer ein bestimmtes Volumen ist, kann man über die sogenannte Dichte vergleichen. Es gibt in der Wissenschaft lange Listen mit der Angabe von Dichten für sehr viele verschiedene Stoffe. Über solche Tabellen kann man Vermutungen weiter verfolgen. Die Dichte für Wasser, Alkohol und Glycerin steht in der Tabelle zu Dichten ↗

Nachgedanken

Das Innere der Erde

Wissenschaftler glauben, dass sie recht genau wissen, wie das Innere der Erde aussieht. Sie nehmen an, dass der Kern der Erde, der sogenannte Erdkern, vor allem aus Eisen besteht. Und das Eisen ist so heiß, dass es flüssig ist. Aber wie kommt man auf die Annahme? Kein Mensch und kein Bohrer kann jemals zum Erdkern vordringen? Aber so wie die Flüssigkeiten in den Laborflaschen auch durch die Flaschenwände etwas von ihren Eigenschaften preisgeben, so verrät auch der Erdkern über verschiedene Effekte der Physik einiges darüber, woraus er bestehen könnte. Siehe mehr unter Erdkern ↗

Kinästhetisches Lernen

Der Flaschen-Schüttel-Versuch ist ein gutes Beispiel für das sogenannte kinästhetische Lernen, eine besondere Form des multisensorischen Lernens. Die Kernidee ist es, dass man abstrakte Ideen wie zum Beispiel die Viskosität von Flüssigkeiten gezielt mit körperlichen Erfahren, vor allem Bewegungen, verbindet. Weitere Beispiele zum kinästhetischen Lernen stehen unter kinästhetisches Lernen ↗

Eier testen

Das rotierende Ei: ein gekochtes Hühnerei kann man leicht durch Andrehen auf einer Fläche rotieren lassen. Ein rohes Ei verliert sofort seine Geschwindigkeit und fällt um. Der Grund ist, dass im gekochten Ei die Bewegungsenergie der Rotation kaum eine Möglichkeit hat, sich schnell in einer andere Energieart umzuwandeln. Bei rohen kann hingegen kann sich das rohe Innere Verformen. Die Rotationsenergie wird schnell in Verformungsenergie umgewandelt und das Ei verliert seine Rotationsgeschwindigkeit.