maandag 17 september 2012

Experiment: Test je reflexen!

Alle voorwerpen op aarde worden aangetrokken door de zwaartekracht. De zwaartekracht is niet overal hetzelfde. Dat komt doordat de aarde ook ronddraait. Door de middelpuntvliedende kracht wordt daarom alles weggeslingerd. Kun je bedenken waar op aarde de minste middelpuntvliedende kracht is?

Gelukkig is de zwaartekracht sterk genoeg om te zorgen dat wij niet van onze planeet af vliegen. Je kunt allerlei experimenten uitvoeren met de zwaartekracht en hieronder vind je er één waarmee je het reactievermogen van je proefpersoon test!

Dit heb je nodig:

  • liniaal (30 centimeter)
  • proefpersoon
Dit moet je doen:
Stap 1:
Houd de liniaal vast tussen duim en wijsvinger bij het streepje van de 30 centimeter. Laat de liniaal naar beneden bungelen, zodat hij recht hangt.

Stap 2:
Je proefpersoon moet de liniaal vastpakken tussen duim en wijsvinger bij het streepje van de 0 centimeter. Je proefpersoon moet dan loslaten, met de vingers nog vlakbij de liniaal.

Stap 3:
Je gaat de liniaal laten vallen en je proefpersoon vangt deze tussen duim en wijsvinger. Meet bij welke afstand je proefpersoon de liniaal vangt.

Zo werkt het:
Waarschijnlijk heeft je proefpersoon de liniaal gevangen tussen de 15 en 25 centimeter. Dat komt omdat het gemiddelde reactievermogen ongeveer 0,2 seconden is. Omdat de zwaartekracht in Nederland bekend is, weten we hoe snel voorwerpen vallen. Omdat een liniaal heel smal is, tellen we de luchtweerstand niet mee.
Probeer het maar eens vaker om te kijken of je proefpersoon sneller wordt. Probeer het ook eens met de andere hand! Maakt het verschil of je proefpersoon jong of oud is?
Hieronder staat een tabel waarin je leest hoe lang het duurt voordat een voorwerp een bepaalde afstand is gevallen.

Gevallen afstand        Tijd
5 centimeter               0,10 seconden
10 centimeter             0,14 seconden
15 centimeter             0,18 seconden
20 centimeter             0,20 seconden
25 centimeter             0,23 seconden
30 centimeter             0,25 seconden

Extra uitleg:
Je ziet in de tabel hierboven dat de tijd om vijf centimeter te vallen steeds korter wordt. Dat komt omdat de zwaartekracht gemeten wordt als een valversnelling. De zwaartekracht trekt aan je met 9,81 meter per seconde per seconde. Dus na één seconde vallen, ga je 9,81 meter per seconde (m/s) of 35 kilometer per uur (km/u). Na twee seconden val je met 19,62 m/s of 70 km/u. Na drie seconden ga je ongeveer 100 km/u. Iemand die met zijn hoofd naar beneden uit een vliegtuig springt en zijn armen langs zijn lichaam houdt, kan na ongeveer vier seconden de maximale snelheid van 320 km/u gaan. Daarom kun je maar beter een parachute meenemen als je van plan bent te gaan springen, want daarmee rem je af tot ongeveer 20 km/u. Dat is je eindsnelheid. De eindsnelheid bereik je als de kracht waarmee je naar beneden gaat, net zo groot is geworden als de kracht waarmee je wordt tegengehouden door de lucht.

maandag 10 september 2012

Experiment: Duikklok

Mensen zijn al eeuwenlang gefascineerd door dingen die zich diep onder water bevinden: schelpen en parels, gezonken schepen en schatten, wetenschappelijk onderzoek en ook gewoon voor de lol!

Tegenwoordig kun je heel ver onder water komen met een onderzeeër of een speciaal pak.
speciaal diepzee-duikpak
18e eeuwse onderzeeër
Al in de 16e eeuw waren er uitvindingen om onder water te komen en te werken. De meeste mensen kunnen maximaal twee minuten hun adem inhouden, dus met zo'n uitvinding konden ze langer onder water werken. Die uitvinding was de 'duikklok'.

Met zo'n klok kon je heel diep onder water komen, doordat je in een luchtbel zat. Er hangt een gewicht aan waar je op kunt staan. Zonder dat gewicht zou de bel blijven drijven.

Je gaat nu zelf een duikklok maken!

Dit heb je nodig:

  1. Beker, plastic of papier
  2. Draad of koord, ongeveer 20 centimeter
  3. Schaar
  4. Metalen ringetjes of ander gewicht
  5. Plastic slangetje (ongeveer 50 centimeter) of buigrietjes (in elkaar geschoven)
  6. Plakband
  7. Emmer of wasbak met water

Dit moet je doen:
Stap 1:
Maak met de schaar twee kleine gaatjes tegenover elkaar in de bovenkant van de beker. Haal de draad door de ringetjes en knoop de draad aan de gaatjes in de beker vast.
Stap 2:
Plak je plastic slangetje aan de binnenkant van de beker vast, zodat hij bijna tegen de bodem komt. Buig het slangetje en plak het ook vast aan de buitenste onderkant van de beker.
Stap 3:
Vul je emmer of wasbak met water. Houd de beker ondersteboven, zodat het gewicht eronder aan het touwtje hangt. Houd je duim op het uiteinde van het slangetje en laat je beker in het water zakken. Je beker blijft drijven! Als je beker zinkt, moet je wat minder gewicht gebruiken.
Stap 4:
Haal je duim van het slangetje af. Je duikklok zinkt! Je kunt hem weer omhoog laten komen door op het slangetje te blazen. Probeer je duikklok midden in het water te laten 'zweven'.

Zo werkt het:
Als het bekertje zwaarder is dan het water dat opzij geduwd wordt, dan zinkt het. Als er genoeg lucht in zit, is het bekertje lichter en blijft het drijven. Als je de perfecte balans kunt vinden, kun je het bekertje precies in het midden van het water laten hangen.