Natuurkunde voor beginners
Spelen is plezant, vraag maar aan de leden. En als het niet plezant is, dan is het gewoon geen goed spel. Maar spelen is ook leren. Kinderen leren door hun spel de omgeving met al z'n geheimen en verrassingen, kennen.
Volwassenen zijn niet minder benieuwd naar de geheimen die de natuur achter de hand houdt, alleen durven de meesten van hen die niet meer al spelend ontdekken. Zij maken er een vreselijk ernstige boel van, zodat het allemaal heel saai gaat lijken. Maar de dingen die zij ontdekken zijn eigenlijk heel plezant. Je moet ze alleen niet in dikke boeken lezen. Je kan veel beter zelf bv. natuurkundige proefjes doen. Maak daarvoor een echt laboratorium met een paar geschifte professoren en experimenteer samen met je gidsen/verkenners. Of sluit weddenschappen af met je jonggivers. Die zal je ongetwijfeld winnen want tussen de proefjes die je hieronder vindt, zitten de meest onverwachte grappen van Moeder Natuur. Als je dit met kapoenen, kabouters of welpen doet, zullen ze zelfs geloven dat je kan toveren.
Let wel steeds op de veiligheid en maak kinderen en jongeren niet bang. Leg eventueel op voorhand uit wat er gaat gebeuren en laat ze vanop voldoende afstand toekijken. Voorzie steeds een emmer water of een natte dweil als er vuur bij de proef wordt gebruikt. Test de proefjes tenslotte altijd op voorhand uit. Dan weet je wat je kan verwachten en kan je ook eventuele voorzorgen nemen.
Tweekleurige bloem
Vul één glazen buisje met verdunde rode en een tweede met verdunde blauwe inkt. Plaats de buisjes in een leeg drinkglas. Splits de stengel van een witte bloem en steek elke helft in een buisje. Al gauw komt er kleur in de fijne adertjes van de plant, tot na enkele uren de bloem half rood en half blauw is.
Verklaring:
De inkt komt in de ragfijne kanaaltjes, waarin anders het water en de voedingsstoffen vervoerd worden. In de bloemblaadjes zet de kleur van de inkt zich af.
Verbranding zonder vuur
Druk een handvol staalwol stevig aan in een glas en maak het nat. Zet het glas nu omgekeerd op een bord met water. Eerst verhindert de lucht het binnendringen van vocht in het glas, maar al gauw wordt de waterstand in het bord lager, terwijl die in het glas stijgt.
Verklaring:
De staalwol begint na het natmaken te roesten. Het ijzer verbindt zich met de zuurstof in de lucht. Dit proces noemt men oxydatie of verbranding. Omdat er in de lucht ongeveer 20% zuurstof zit, stijgt het water in het glas tot het na enkele uren 1/5 van de ruimte vult. Overigens komt er bij het proces onmerkbaar warmte vrij.
Poppendans
Leg twee boeken 15 cm van elkaar. Daartussenin leg je een metalen plaat. Eroverheen komt dan een glasplaat die niet te snel breekt. Knip nu uit vloeipapier poppetjes van ongeveer 3 cm. Als je dan met een wollen doek over het glas wrijft, beginnen de figuurtjes daaronder vrolijk te dansen. Ze staan recht, draaien in een kring, vallen om en springen weer recht.
Verklaring:
Door de wrijving met de wollen doek wordt de glasplaat elektrisch geladen waardoor de poppetjes aangetrokken worden en op hun beurt elektrisch geladen worden. Omdat twee voorwerpen met gelijke elektrische lading elkaar afstoten, vallen de poppetjes weer op het bord, geven hun lading aan het metaal af en worden opnieuw aangetrokken.
Een geest in een fles
Maak de rand van de bovenkant van de flessenhals van een koele, lege wijnfles nat met water en bedek de opening met een muntstuk. Pak nu de fles met beide handen vast. Plotseling zie je het muntstuk bewegen, alsof een geest hem optilt.
Verklaring:
De koude lucht in de fles wordt door je handen verwarmd en zet uit. Maar ze kan niet ontsnappen omdat het water tussen de rand van de fles en het muntstuk de uitgang afsluit. Telkens als de druk groot genoeg is, werkt het muntstuk als een ventiel. Hij wordt opgelicht en de warme lucht stroomt uit de fles.
Boot met straalaandrijving
Je neemt om te beginnen een aluminium buisje van ongeveer 10 cm lang, waarin aspirines of zo zaten. Maak een gaatje in de schroefdop en doe er wat water in. Nu zet je het buisje vast in een leeg sardinnenblikje. Je zet er enkele theelichtjes onder die het water aan het koken brengen. Als je je boot nu in een bad met water zet, drijft de langs achter ontsnappende dampstraal je bootje aan.
Verklaring:
Door het koken ontstaat er damp in de scheepsketel. Omdat deze sterk uitzet, ontsnapt hij met grote druk uit de pijp en geeft aandrijving.
Drijvend metaal
Doe leidingwater in een schaal. Leg op stukjes vloeiblad kleine metalen voorwerpen en leg die met behulp van een vork voorzichtig in het water. Na een tijdje zinkt het volgezogen vloeipapier maar de metalen voorwerpen blijven drijven.
Verklaring:
Omdat metaal zwaarder is dan water zou het eigenlijk moeten zinken. De vloeistofdeeltjes worden door een geheimzinnige kracht, de oppervlaktespanning, zo sterk bij elkaar gehouden dat zij het zinken van de voorwerpen onmogelijk maken. Met zeep kun je de oppervlaktespanning breken.
De opwaartse druk van alcohol
Vul een borrelglas tot aan de rand met cognac en een ander glas van dezelfde grootte met water. Leg nu een speelkaart over het glas met water heen en zet het omgekeerd op het glas met cognac. Verschuif nu de kaart een beetje zodat beide vloeistoffen aan de rand van de glazen bij elkaar kunnen komen. Binnen de kortste keren zit de cognac in het bovenste en het water in het onderste glas.
Verklaring:
Omdat alcohol lichter is dan water, trekt de cognac naar boven. Als de twee vloeistoffen langs elkaar stromen, treedt er maar een heel lichte vermenging op.
Brug van papier
Als je een blad papier als een brug over twee glazen legt en je zet er een derde glas op, wat gebeurt er dan? Je brug stort in. Maar als je het papier als een harmonica vouwt, dan kan je brug het glas wel dragen.
Verklaring:
Rechtopstaande wanden zijn beter bestand tegen druk dan horizontale. Het gewicht van het glas wordt over verschillende schuinstaande papieren wanden verdeeld. Deze worden in de vouw samengehouden en bezitten daardoor een enorme stabiliteit.
Als je papier goed rolt en vouwt is het zelfs zo sterk dat je er een stoel van kan maken waarop je echt kan zitten. Ga de uitdaging aan en maak met zo weinig mogelijk papier een stoel waarop je kan zitten.
Papieren luidspreker
Breek een lucifer in tweeën, maak de onderkant van het afgebroken stuk spits en splijt de bovenkant. Steek een blad schrijfpapier in het gleufje en hou de lucifer met het aangeslepen puntje loodrecht op de groef van een oude grammofoonplaat. Even duidelijk en even sterk als uit een luidspreker klinkt de muziek over het papier.
Verklaring:
De lucifer loopt in de groeven van de plaat en brengt zoals een grammofoonnaald de muziek over op het papier. De trillingen van het papier doen de lucht trillen. Deze trillingen zijn geluidsgolven die in je oor opnieuw omgezet worden in muziek.
Nog een straalaandrijving
Knip, zoals de tekening, een bootje uit karton. Laat het drijven in een bad met water. Doe in het cirkeltje een druppel detergent. En zie! Je bootje begint te varen.
De uitleg hiervoor mag je zelf bedenken. Als je de vorige proeven goed gelezen hebt, moet je met een beetje gezond verstand de oplossing kunnen vinden.
Succes en speel ze!
Ern Calders
Volwassenen zijn niet minder benieuwd naar de geheimen die de natuur achter de hand houdt, alleen durven de meesten van hen die niet meer al spelend ontdekken. Zij maken er een vreselijk ernstige boel van, zodat het allemaal heel saai gaat lijken. Maar de dingen die zij ontdekken zijn eigenlijk heel plezant. Je moet ze alleen niet in dikke boeken lezen. Je kan veel beter zelf bv. natuurkundige proefjes doen. Maak daarvoor een echt laboratorium met een paar geschifte professoren en experimenteer samen met je gidsen/verkenners. Of sluit weddenschappen af met je jonggivers. Die zal je ongetwijfeld winnen want tussen de proefjes die je hieronder vindt, zitten de meest onverwachte grappen van Moeder Natuur. Als je dit met kapoenen, kabouters of welpen doet, zullen ze zelfs geloven dat je kan toveren.
Let wel steeds op de veiligheid en maak kinderen en jongeren niet bang. Leg eventueel op voorhand uit wat er gaat gebeuren en laat ze vanop voldoende afstand toekijken. Voorzie steeds een emmer water of een natte dweil als er vuur bij de proef wordt gebruikt. Test de proefjes tenslotte altijd op voorhand uit. Dan weet je wat je kan verwachten en kan je ook eventuele voorzorgen nemen.
Tweekleurige bloem
Vul één glazen buisje met verdunde rode en een tweede met verdunde blauwe inkt. Plaats de buisjes in een leeg drinkglas. Splits de stengel van een witte bloem en steek elke helft in een buisje. Al gauw komt er kleur in de fijne adertjes van de plant, tot na enkele uren de bloem half rood en half blauw is.
Verklaring:
De inkt komt in de ragfijne kanaaltjes, waarin anders het water en de voedingsstoffen vervoerd worden. In de bloemblaadjes zet de kleur van de inkt zich af.
Verbranding zonder vuur
Druk een handvol staalwol stevig aan in een glas en maak het nat. Zet het glas nu omgekeerd op een bord met water. Eerst verhindert de lucht het binnendringen van vocht in het glas, maar al gauw wordt de waterstand in het bord lager, terwijl die in het glas stijgt.
Verklaring:
De staalwol begint na het natmaken te roesten. Het ijzer verbindt zich met de zuurstof in de lucht. Dit proces noemt men oxydatie of verbranding. Omdat er in de lucht ongeveer 20% zuurstof zit, stijgt het water in het glas tot het na enkele uren 1/5 van de ruimte vult. Overigens komt er bij het proces onmerkbaar warmte vrij.
Poppendans
Leg twee boeken 15 cm van elkaar. Daartussenin leg je een metalen plaat. Eroverheen komt dan een glasplaat die niet te snel breekt. Knip nu uit vloeipapier poppetjes van ongeveer 3 cm. Als je dan met een wollen doek over het glas wrijft, beginnen de figuurtjes daaronder vrolijk te dansen. Ze staan recht, draaien in een kring, vallen om en springen weer recht.
Verklaring:
Door de wrijving met de wollen doek wordt de glasplaat elektrisch geladen waardoor de poppetjes aangetrokken worden en op hun beurt elektrisch geladen worden. Omdat twee voorwerpen met gelijke elektrische lading elkaar afstoten, vallen de poppetjes weer op het bord, geven hun lading aan het metaal af en worden opnieuw aangetrokken.
Een geest in een fles
Maak de rand van de bovenkant van de flessenhals van een koele, lege wijnfles nat met water en bedek de opening met een muntstuk. Pak nu de fles met beide handen vast. Plotseling zie je het muntstuk bewegen, alsof een geest hem optilt.
Verklaring:
De koude lucht in de fles wordt door je handen verwarmd en zet uit. Maar ze kan niet ontsnappen omdat het water tussen de rand van de fles en het muntstuk de uitgang afsluit. Telkens als de druk groot genoeg is, werkt het muntstuk als een ventiel. Hij wordt opgelicht en de warme lucht stroomt uit de fles.
Boot met straalaandrijving
Je neemt om te beginnen een aluminium buisje van ongeveer 10 cm lang, waarin aspirines of zo zaten. Maak een gaatje in de schroefdop en doe er wat water in. Nu zet je het buisje vast in een leeg sardinnenblikje. Je zet er enkele theelichtjes onder die het water aan het koken brengen. Als je je boot nu in een bad met water zet, drijft de langs achter ontsnappende dampstraal je bootje aan.
Verklaring:
Door het koken ontstaat er damp in de scheepsketel. Omdat deze sterk uitzet, ontsnapt hij met grote druk uit de pijp en geeft aandrijving.
Drijvend metaal
Doe leidingwater in een schaal. Leg op stukjes vloeiblad kleine metalen voorwerpen en leg die met behulp van een vork voorzichtig in het water. Na een tijdje zinkt het volgezogen vloeipapier maar de metalen voorwerpen blijven drijven.
Verklaring:
Omdat metaal zwaarder is dan water zou het eigenlijk moeten zinken. De vloeistofdeeltjes worden door een geheimzinnige kracht, de oppervlaktespanning, zo sterk bij elkaar gehouden dat zij het zinken van de voorwerpen onmogelijk maken. Met zeep kun je de oppervlaktespanning breken.
De opwaartse druk van alcohol
Vul een borrelglas tot aan de rand met cognac en een ander glas van dezelfde grootte met water. Leg nu een speelkaart over het glas met water heen en zet het omgekeerd op het glas met cognac. Verschuif nu de kaart een beetje zodat beide vloeistoffen aan de rand van de glazen bij elkaar kunnen komen. Binnen de kortste keren zit de cognac in het bovenste en het water in het onderste glas.
Verklaring:
Omdat alcohol lichter is dan water, trekt de cognac naar boven. Als de twee vloeistoffen langs elkaar stromen, treedt er maar een heel lichte vermenging op.
Brug van papier
Als je een blad papier als een brug over twee glazen legt en je zet er een derde glas op, wat gebeurt er dan? Je brug stort in. Maar als je het papier als een harmonica vouwt, dan kan je brug het glas wel dragen.
Verklaring:
Rechtopstaande wanden zijn beter bestand tegen druk dan horizontale. Het gewicht van het glas wordt over verschillende schuinstaande papieren wanden verdeeld. Deze worden in de vouw samengehouden en bezitten daardoor een enorme stabiliteit.
Als je papier goed rolt en vouwt is het zelfs zo sterk dat je er een stoel van kan maken waarop je echt kan zitten. Ga de uitdaging aan en maak met zo weinig mogelijk papier een stoel waarop je kan zitten.
Papieren luidspreker
Breek een lucifer in tweeën, maak de onderkant van het afgebroken stuk spits en splijt de bovenkant. Steek een blad schrijfpapier in het gleufje en hou de lucifer met het aangeslepen puntje loodrecht op de groef van een oude grammofoonplaat. Even duidelijk en even sterk als uit een luidspreker klinkt de muziek over het papier.
Verklaring:
De lucifer loopt in de groeven van de plaat en brengt zoals een grammofoonnaald de muziek over op het papier. De trillingen van het papier doen de lucht trillen. Deze trillingen zijn geluidsgolven die in je oor opnieuw omgezet worden in muziek.
Nog een straalaandrijving
Knip, zoals de tekening, een bootje uit karton. Laat het drijven in een bad met water. Doe in het cirkeltje een druppel detergent. En zie! Je bootje begint te varen.
De uitleg hiervoor mag je zelf bedenken. Als je de vorige proeven goed gelezen hebt, moet je met een beetje gezond verstand de oplossing kunnen vinden.
Succes en speel ze!
Ern Calders