Bouw je eigen weerstation!

Zo schijnt de zon en zo regent het. Soms lijkt het weer niet te voorspellen.
Heb jij een telefoon of computer waarop je kunt zien wat voor weer het wordt? Weet je ook hoe weer-deskundigen het weer kunnen voorspellen?

Een weerdeskundige is een meteoroloog. Die kijkt onder andere naar de luchtdruk, windrichting en temperatuur om te voorspellen wat voor weer het wordt. Om de temperatuur te meten, heb je een thermometer nodig en voor de luchtdruk een barometer. Hieronder zie je hoe je die zelf kunt bouwen!

Belgisch weerstation...

Het weerstation hierboven is natuurlijk een grapje, maar met eenvoudige materialen kun je zelf een thermometer maken.

Dit heb je nodig:

• flesje (hoe kleiner, hoe beter) met dop
• smal rietje
• een volwassene die een gaatje in de dop kan maken
• water
• kleurstof

Dit moet je doen:

Stap 1: Zet je volwassen assistent aan het werk om een gaatje in de dop te maken. Het gaatje moet klein genoeg zijn dat het rietje erin klem zit.

Stap 2: Vul je flesje bijna helemaal met water en doe er een paar druppels kleurstof bij.

Stap 3: Steek het rietje door de dop, maar laat een flink stuk boven de fles uitsteken. Het rietje moet wel in het water zitten.

Als het rietje te klein is voor het gaatje, kun je een beetje klei (of kauwgum) gebruiken om het gaatje helemaal dicht te maken.

Stap 4: Je thermometer is nu klaar. Zet hem in de huiskamer en let op hoe hoog het water in het rietje stijgt. Probeer dit ook buiten in de zon!

Zo werkt het:

In thermometers gaat de vloeistof omhoog als het warmer wordt. Dat komt omdat de moleculen meer energie krijgen van de warmte en daardoor meer ruimte nodig hebben. Het water in jouw thermometer doet dat ook. Omdat het water uit de kraan koud is, wordt het warmer in de huiskamer en zal het stijgen in het rietje. In de zon stijgt het nog verder!

Extra:

Je kunt een stukje papier achter je thermometer plakken, waarop je bijhoudt welke temperatuur het is.

Een barometer (druk-meter) is ietsje moeilijker te maken, maar ook met eenvoudige materialen.

Dit heb je nodig:

• drinkglas
• plankje
• elastiek
• stift
• lijm of plakband
• schaar
• stuk stevig karton
• rietje

Dit moet je doen:

Stap 1: Knip het tuitje van de ballon en span hem strak over de opening van het glas. Doe het elastiek er strak omheen, zodat de ballon goed vast zit.

Stap 2: Plak het rietje op de ballon met lijm of plakband. Dat is de wijzer van je drukmeter.

Stap 3: Zet het glas met de ballon en het rietje op het plankje en maak het stuk karton vast aan de plank, zodat het rechtop staat. Zorg dat het rietje langs het karton wijst.

Stap 4: Je barometer is nu af! Met de stift zet je iedere dag streepjes op het karton waar het rietje wijst om aan te geven hoe hoog de druk is. Zo kun je precies bijhouden wanneer de druk stijgt of daalt.

Zo werkt het:

Op het moment dat je de ballon over het glas trekt, is de druk buiten het glas hetzelfde als binnen het glas. Als buiten de luchtdruk lager wordt, duwen de luchtmoleculen in het glas harder tegen de ballon en als de ballon bol gaat staan, wijst het rietje naar beneden. Als de luchtdruk hoger wordt, duwen de luchtmoleculen vanaf de buitenkant harder tegen de ballon en wordt deze ingedeukt. Het rietje zal dan omhoog wijzen.

Waarom plakt een sneeuwbal?

Sneeuw is cool. Je kunt er sneeuwballen, sneeuwpoppen, sneeuwkastelen, sneeuwbergen, iglo's en nog veel meer mee maken. Maar dan moet die sneeuw wel plakken!

Pippi Langkous kan pas grote sneeuwballen maken!

Waarom plakt sommige sneeuw wel en andere niet?
De Britse natuurkundige Michael Faraday onderzocht het toen hij 68 jaar was. Wetenschappers zijn namelijk nooit te oud om te spelen! Sommige wetenschappers dachten dat het kwam door het knijpen in de sneeuw. Daardoor zou de druk zo hoog worden dat sommige sneeuwkristallen veranderen in druppels, die meteen weer aanvriezen. Faraday bewees dat dat niet klopt door twee ijsklontjes zonder druk tegen elkaar aan te leggen in water. Ze vroren meteen vast, wat bewees dat er geen druk nodig is.
Als slimme natuurkundige kon hij ook uitleggen dat een ijsklontje in koud water niet groter wordt - er vriest geen water aan vast. Dat komt omdat het ijsklontje en het water energie uitwisselen. Er kan alleen maar meer water bevriezen als de temperatuur flink naar beneden gaat en dat gebeurt niet in een sneeuwbal.

Hoe werkt het dan wel?
Volgens Faraday gaat het om cohesie. Dat is de kracht waarmee moleculen van een vaste stof of een vloeistof aan elkaar willen 'plakken'. Volgens een andere wetenschapper, Thompson, moet het toch echt wel met druk te maken hebben. Wetenschappers hebben nu uitgevonden dat het te maken heeft met 'sintering'. Dat heeft niets te maken met Sinterklaas, maar wel met kristallen die samen grotere kristallen vormen. Sintering wordt ook gebruikt om de anti-aanbaklaag in pannen te maken. Door een hoge temperatuur worden kristallen met elkaar verbonden. In een sneeuwbal betekent het dat je door cohesie zorgt dat het water wil blijven plakken en door de druk worden de kristallen gesinterd.

tadaa, plaksneeuw!

Iedere keer dat je een sneeuwbal maakt, voer je dus een heel ingewikkeld proces uit. Je kunt er achter komen of er goede sneeuw ligt, door er op te gaan staan. Goede sneeuw knerpt namelijk. Dat is het geluid van sneeuw: knerpen. Wetenschappers kunnen zelfs de temperatuur horen van sneeuw aan het geknerp. Een temperatuur van 0°C tot -5°C is het beste. De sneeuw knerpt dan lekker dof.

Soms zorgt de natuur helemaal zelf voor sneeuwbouwsels. Dan moet alles precies kloppen: de temperatuur, de ondergrond, de soort sneeuw en de wind moeten allemaal goed zijn. Alleen dan kan er zoiets ontstaan als een sneeuwroller.

Deze donuts van sneeuw worden door de wind weggeblazen. Doordat de eerste rol dun is en aan de binnenkant komt te zitten, wordt die sneeuw er ook snel uitgeblazen.

Test de dichtheid van water in vloeibare vorm en in vaste vorm!

Met het experiment hieronder kun je de 'dichtheid' van water testen, vergeleken met olie. Dichtheid heeft te maken met de allerkleinste deeltjes van een stof en hoe dicht die bij elkaar zitten. Die kleine deeltjes, de moleculen, zitten meestal vast tegen elkaar aan in een vaste stof en ze kunnen langs elkaar bewegen in een vloeistof.
In een vaste stof zitten de deeltjes dichter tegen elkaar, dus heeft die stof een hogere dichtheid dan wanneer die stof smelt en verandert in een vloeistof. Daarom zinken dingen met een hoge dichtheid door vloeistoffen met een lage dichtheid. Nu gaan we testen of dat ook zo is met water en ijs in een dubbel experiment!

Dit heb je nodig:
- een maatbeker
- een glas
- twee ijsblokjes (of ijspegels)
- olie (bijvoorbeeld zonnebloemolie)
- water

Dit moet je doen voor het eerste gedeelte:
Stap 1:
Doe het ijsblokje in de maatbeker. Giet water bij het ijsblokje, tot die net onder het water komt. Als het blokje blijft drijven, houd je hem onder met je vinger. Noteer hoeveel water er in de maatbeker zit.

Stap 2:
Laat het blokje los en wacht tot deze helemaal gesmolten is. Meet nu hoeveel water er in de maatbeker zit.

Dit gebeurt er:
De watermoleculen in het ijs zitten in een kristalvorm. De moleculen passen in het ijsblokje precies op elkaar, maar hebben meer ruimte nodig dan de moleculen die vrij kunnen bewegen in het vloeibare water. De dichtheid van ijs is dus lager dan de dichtheid van water! Als het goed is heb je dit gemeten in de beker - het ijsblokje had meer ruimte nodig dan het gesmolten water. Het leek waarschijnlijk alsof er minder in de beker zat bij de tweede meting.

Dit moet je doen voor het tweede gedeelte:
Stap 1:
Vul je glas voor de helft met olie. Denk je dat een ijsblokje in olie blijft drijven? Doe je ijsblokje in het glas met de olie.

Stap 2:
Observeer (kijk goed) wat er gebeurt als het blokje smelt!

Dit gebeurt er:
We hebben al getest dat ijs een lagere dichtheid heeft dan water. Dat komt omdat de moleculen verder uit elkaar staan in ijs dan in water. Nu heb je gezien dat ijs zelfs een lagere dichtheid heeft dan olie! Maar als het ijs smelt, zinken de druppels door de olie naar beneden. Het water heeft een hogere dichtheid dan olie!

Wil je eens iets nieuws proberen? Bevries maar eens wat olie en probeer dit experiment met bevroren olieblokjes! Je krijgt dan hele andere resultaten... Laat ons weten wat er gebeurt en je kunt een Mad Science goodybag winnen!!!