Maailmantutkijan kasvatuskirja

Luku 3: Fysiikan ilmiöitä

3.5 Veden virtaaminen

Tarvikkeet Muovinen juomapullo, joka on tasapaksu (pohjaa ja yläosaa lukuun ottamatta). Tussi. Mittanauha. Sekuntikello. Kynä ja paperia.

Valmistelu

Tee juomapulloon sivuun lähelle sen pohjaa reikä pistämällä saksien terä muovista läpi ja pyöräyttämällä terää reiässä. Varmista, ettei reiän suuaukolle jää muovinpaloja, jotka estävät veden virtaamista reiästä ulos. Mittaa tarkasti ja tee tussilla merkinnät pulloon $5$ ja $20$ senttimetriä reiän yläpuolelle. Kirjoita niiden yhteyteen luvut $5$ ja $20$.

Ohjeet

Aktiviteetti 1: suihkuamismatka

Asettakaa juomapullo pienelle korokkeelle niin, että reiän korkeus lattiantasosta on noin puoli metriä.

Tukkikaa reikä esimerkiksi sormella. Täyttäkää sitten pulloon sen verran vettä, että reiän yläpuolella on $5$ senttimetrin vesikerros.

Asettakaa mittanauha niin, että se alkaa samasta kohdasta kuin reikä, jolloin nauhalta voi lukea, kuinka kauas vesi suihkuaa pullosta. Lapselta voi kysyä, mitä hän odottaa tulokseksi. Voit myös veikata itse.

Ottakaa sitten sormi pois reiältä ja katsokaa vastaus. (Voitte sitten tukkia reiän.) Kirjatkaa tulos paperille. Toistakaa sitten koe niin, että vesikerros on tällä kertaa $20$ senttimetrin paksuinen reiästä mitattuna. Kirjatkaa myös uusi tulos paperille.

Suihkuamismatkan pitäisi tuplaantua, kun vesikerroksen paksuus nelinkertaistetaan. Siis matkan pitäisi olla toisessa kokeessa kaksinkertainen ensimmäiseen nähden.

Kokeen voi tehdä hyvin sisälläkin, koska vettä ei tarvitse vuodattaa kovin paljoa. Pidä pyyhe käden ulottuvilla!

Aktiviteetti 2: tyhjenemisaika

Tukkikaa taas reikä ja täyttäkää vesipullo niin, että reiän yläpuolella on $5$ senttimetrin vesikerros. Asettakaa vesipullo lavuaarin reunalle.

Päästäkää sitten vesi virtaamaan ja laittakaa sekuntikello käyntiin. Pysäyttäkää kello, kun vesivirta on loppunut. Kirjatkaa tulos paperille. Voit kysyä lapselta etukäteen, kuinka kauan hän odottaa tässä kestävän. Veikkaa myös itse.

Toistakaa koe sitten niin, että vesikerros on $20$ senttimetriä. Voitte taas tehdä veikkaukset etukäteen.

Loppua kohden vesi ei enää suihkua kaaressa ulos pullosta, vaan alkaa valumaan pullon sivua pitkin. Pyyhkimällä vettä pois pullon sivulta pystyy testaamaan onko virta vielä tyrehtynyt vai valuuko reiästä vielä vettä.

Aivan kuten suihkuamismatka, myös tyhjenemisaika tuplaantuu silloin, kun vesikerroksen paksuus nelinkertaistuu. (Mutta toisin kuin suihkuamisessa, tyhjenemisessä on oleellista, että vesipullo on tasapaksu.)