Ζαχαρονεροστήλες πυκνότητας ...

Κατασκευάζουμε μία ζαχαρονεροστήλη πυκνότητας με τέσσερις στρώσεις …

Υλικά που χρειαζόμαστε

πέντε πλαστικά διάφανα ποτήρια μεσαίου μεγέθους εναλλακτικά, ένα ψηλό ποτήρι σωλήνα, πλαστικό ή γυάλινο για την κατασκευή της στήλης ζάχαρη, περίπου μισό κιλό ανά ομάδα παιδιών κουταλάκια του γλυκού, μεταλλικά ή πλαστικά, για ανακάτεμα και χρήση στην τοποθέτηση των στρώσεων ζαχαρόνερου υγρά χρώματα ζαχαροπλαστικής: μπλε, πράσινο, κίτρινο και κόκκινο … σύριγγες των 20 cc χωρίς τη βελόνα, 4-6 ανάλογα τις ομάδες της τάξης νερό σε μπουκάλι του 1,5 λίτρου για κάθε θρανίο/τραπέζι χαρτί κουζίνας ή βρεγμένα πανιά … για τα ατυχήματα με το ζαχαρόνερο

Τι θα κάνουμε
Χωριζόμαστε σε ομάδες με τα υλικά πάνω στο τραπέζι. Τα χρώματα ζαχαροπλαστικής μπορούμε να τα μοιράσουμε στις ομάδες, έχοντας προμηθευτεί 2-3 σετ για την τάξη. Απλώνουμε τα 4 ποτήρια πάνω στο τραπέζι και βάζουμε λίγο παράμερα το πέμπτο, το οποίο θα χρησιμοποιήσουμε αργότερα για την κατασκευή της στήλης με τις στρώσεις ζαχαρόνερου διαφορετικής πυκνότητας. Συμφωνούμε να βάλουμε ίση ποσότητα νερού στα τέσσερα ποτήρια (π.χ. βάζουμε νερό μέχρι την πρώτη γραμμή που έχει το πλαστικό ποτήρι κ.ά). Χρωματίζουμε το νερό στο πρώτο ποτήρι μπλε, στάζοντας 2-3 σταγόνες από το υγρό χρώμα ζαχαροπλαστικής. Αντίστοιχα, χρωματίζουμε το δεύτερο πράσινο, το τρίτο κίτρινο και το τέταρτο κόκκινο. Στη συνέχεια προσθέτουμε κουταλιές ζάχαρης με τον ακόλουθο ενδεικτικό τρόπο: στο ποτήρι με το μπλε χρωματισμένο νερό 17-18 κουταλιές του γλυκού, και αντίστοιχα στο πράσινο 10-11 κουταλιές ζάχαρη, στο κίτρινο 4-5 κουταλιές και στο κόκκινο 1-1,5 ή και καθόλου ζάχαρη. Ανακατεύουμε καλά το ζαχαρόνερο, περιμένουμε λίγο έπειτα από το πρώτο ανακάτεμα και επαναλαμβάνουμε 2-3 φορές, μέχρις ότου να μην υπάρχει ορατό ίζημα (κατακάθι) ζάχαρης στα ποτήρια.

Στη συνέχεια, παίρνουμε το πέμπτο ποτήρι, που έχουμε στη διάθεσή μας και ξεκινάμε να διαμορφώσουμε τη στήλη με τα διαφορετικά χρωματισμένα διαλύματα ζαχαρόνερου που έχουμε στα άλλα τέσσερα ποτήρια. Βάζουμε πρώτα το πυκνό μπλε ζαχαρόνερο στο ποτήρι, ρίχνοντας μέσα του 3-4 εκ. σε ύψος από το αντίστοιχο διάλυμα. Έπειτα, παίρνουμε με μια σύριγγα των 20 cc διάλυμα από το πράσινο ζαχαρόνερο που έχουμε στο αντίστοιχο ποτήρι και χρησιμοποιώντας το κυρτό μέρος του κουταλιού, αδειάζουμε τη σύριγγα πάνω στην επιφάνεια του προηγούμενου μπλε διαλύματος. Για να το καταφέρουμε αυτό, γυρίζουμε το κουτάλι ανάποδα, δηλ. από το κυρτό του μέρος έτσι, ώστε η άκρη του να αγγίζει στο τοίχωμα του ποτηριού και η μύτη του να εφάπτεται στην επιφάνεια του μπλε διαλύματος, που υπάρχει ήδη το ποτήρι. Καθώς αδειάζουμε τη σύριγγα με το πράσινο ζαχαρόνερο πάνω στην επιφάνεια του μπλε, με τη βοήθεια του αναποδογυρισμένου κουταλιού, ανασηκώνουμε σταδιακά το κουτάλι έτσι, ώστε να βρίσκεται πάντοτε στην επιφάνεια του διαλύματος (βλ. παρακάτω σχετικές φωτογραφίες). Επαναλαμβάνουμε τη διαδικασία, αδειάζοντας 2-3 σύριγγες ακόμα από το πράσινο ζαχαρόνερο. Εργαζόμαστε με όμοιο τρόπο τόσο για την κίτρινη στρώση ζαχαρόνερου, όσο και για την κόκκινη που ακολουθούν. Προσπαθούμε να ρίχνουμε σταδιακά και σταθερά το ένα διάλυμα ζαχαρόνερου πάνω από το άλλο. Οι στρώσεις εισχωρούν η μία μέσα στην άλλη και έτσι χρειάζεται να έχουν ένα σχετικό ύψος 3-4 εκ. η καθεμία, προκειμένου να έχουμε τελικά μια ομοιόμορφη διάκριση χρωμάτων ανάμεσά τους. Η στήλη με τα διαλύματα ζαχαρόνερου με διαφορετικά χρώματα είναι τώρα έτοιμη και θα παραμείνει έτσι για αρκετές μέρες, εκτός αν αποφασίσουμε να ανακατέψουμε νωρίτερα το διάλυμα που φτιάξαμε. Μπορούμε να φωτογραφίσουμε τη στήλη μας κοντά στο φως του παραθύρου, προκειμένου να διακρίνουμε τα χρώματα και τις ενδιάμεσες προσμίξεις του διαλύματος της στήλης μας (βλ. παραπάνω φωτογραφία).

Στείλτε μας φωτογραφίες από τις δικές σας ζαχαρονεροστήλες για να τις μοιραστούμε …

Ερωτήματα

Τι συμβαίνει όταν προσθέτουμε ζάχαρη στο νερό;
Γιατί πρέπει να ανακατεύουμε καλά το ζαχαρόνερο κάθε φορά, μέχρις ότου να μην υπάρχει ίζημα (κατακάθι) ζάχαρης στο ποτήρι;
Ποιό διάλυμα ζαχαρόνερου θα βάλουμε πρώτο στη ζαχαρονεροστήλη που διαμορφώνουμε/φτιάχνουμε και γιατί;
Γιατί πρέπει να προσέχουμε που θα ρίξουμε το επόμενο διάλυμα ζαχαρόνερου μέσα στο ποτήρι;
Γιατί ρίχνουμε αργά, με τη βοήθεια σύριγγας και κουταλιού, κάθε επόμενη στρώση ζαχαρόνερου;
Πώς στέκονται τελικά οι στρώσεις του ζαχαρόνερου, η μία πάνω στην άλλη;
Γιατί δεν ανακατεύονται μεταξύ τους, ακόμα κι αν περάσουν κάμποσες μέρες σε ακινησία;
Τί μπορούμε να κάνουμε για να βελτιώσουμε την εικόνα της ζαχαρονεροστήλης που φτιάξαμε; … δώστε μας ιδέες …
Τι θα συνέβαινε αν αντί για ζάχαρη βάζαμε αλάτι μέσα στα ποτήρια με το νερό; Θα φτιάχναμε "αλατονεροστήλες" πυκνότητας;

Τι συμβαίνει;

Φτιάχνουμε διαλύματα ζαχαρόνερου με διαφορετική πυκνότητα, καθώς έχουν διαφορετική ποσότητα ζάχαρης μέσα σε ίδια αρχική ποσότητα νερού, την οποία συμφωνούμε να βάλουμε σε καθένα από τα 4 ποτήρια. Έτσι, κάθε στρώση ζαχαρόνερου διαφορετικής πυκνότητας "κάθεται", επιπλέει πάνω στην προηγούμενη. Δηλαδή, το λιγότερο πυκνό ζαχαρόνερο (ή πιο αραιό), επιπλέει πάνω στο περισσότερο πυκνό ζαχαρόνερο. Στην επαφή των διαφορετικών στρώσεων πυκνότητας, παρατηρούμε ένα μικρό ανακάτεμα, δηλαδή μία διάλυση της μίας στρώσης μέσα στην άλλη. Αυτό το φαινόμενο μας δίνει και απαλές αποχρώσεις ανάμεσα στις στρώσεις και έχει ένα οπτικό αποτέλεσμα που μοιάζει με ουράνιο τόξο, ειδικά αν κοιτάξουμε τη στήλη μας στο φως, κοντά σε ένα παράθυρο ή μια πόρτα. Έτσι, με έναν τρόπο, κάνουμε τέχνη και επιστήμη. Στείλτε μας τις δικές σας φωτογραφίες …

Διδακτική αξιοποίηση

Οι ζαχαρονεροστήλες πυκνότητας μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ένα σχέδιο ομαδικής εργασίας στην τάξη, στην ενότητα "Πυκνότητα" της Ε΄ τάξης [Υλικά σώματα: Φύλλο Εργασίας 3]. Επίσης, μπορεί να συνδυαστεί με τα διαλύματα και να μελετήσουμε τις ζαχαρονεροστήλες ως διαλύματα διαφορερικών πυκνοτήτων, τα οποία "στηρίζονται", "κάθονται" το ένα πάνω στο άλλο [Μίγματα: Φύλλο Εργασίας 2].

Δείτε ένα σχετικό βίντεο από τον Steve Spangler με ζαχαρονεροστήλες πυκνότητας μέσα σε ένα χονδρό, διάφανο καλαμάκι … μια ενδιαφέρουσα, διαφορετική προσέγγιση, αν καταφέρουμε να βρούμε τέτοια καλαμάκια

Δείτε ακόμα ένα βίντεο με "ζαχαρονεροστήλες" πυκνότητας, αν και η προσέγγιση που προτείνει, με μία μόνο κουταλιά ζάχαρης να είναι η διαφορά πυκνότητας στο ζαχαρόνερο των 4 χρωμάτων, νομίζω ότι δεν λειτουργεί (τουλάχιστον) με ευκολία στη δημιουργία της στήλης

Δείτε ακόμα ένα βίντεο με "ζαχαρονεροστήλες" πυκνότητας, αν και η προσέγγιση που προτείνει, με μία μόνο κουταλιά ζάχαρης να είναι η διαφορά πυκνότητας στο ζαχαρόνερο των 4 χρωμάτων … και στο κόκκινο καθόλου ζάχαρη

Δείτε ακόμα ένα σχετικό βίντεο από τον Steve Spangler με αλατονεροστήλες πυκνότητας μέσα σε ένα χονδρό, διάφανο καλαμάκι … μια ενδιαφέρουσα, διαφορετική προσέγγιση με αλάτι αντί για ζάχαρη, αν καταφέρουμε να βρούμε τέτοια καλαμάκια

Δείτε ακόμα ένα σχετικό βίντεο από μία φοβερή μικρή επιστημόνισσα με αλατονεροστήλες πυκνότητας μέσα σε μία σύριγγα

Δείτε τέλος ένα προχωρημένο βίντεο από τον Bruce Yeany με ψηλές αλατονεροστήλες πυκνότητας μέσα διάφορα δοχεία