Zijn wij magnetisch?

Je weet vast wel hoe een magneet werkt. Iedere magneet heeft een noordpool en een zuidpool en die trekken elkaar aan. Als je twee magneten hebt, kun je testen dat de noordpolen elkaar wegduwen en de zuidpolen duwen elkaar ook weg. Het heeft allemaal te maken met de elektrische lading van de deeltjes in de magneet.

De atomen in een stof hebben een elektrische lading. In de meeste stoffen zijn die elektrische ladingen alle kanten op gericht, daarom merk je er niks van. In sommige stoffen kan die lading zich verplaatsen van atoom naar atoom. Dat gebeurt binnenin een magneet, maar ook daarbuiten! Buiten een magneet kun je zien hoe de lading beweegt door een papiertje over de magneet te leggen en er ijzervijlsel op te strooien. De kleine ijzerkorreltjes blijven dan hangen in de veldlijnen en die zie je dan op het papier.

De bekendste magneten zijn van ijzer of een ander metaal. In een ziekenhuis kunnen ze met supersterke magneten zelfs in je lichaam kijken! Het apparaat waarmee ze dat doen, is een MRI-apparaat. Die werkt doordat je in je lichaam ook atomen hebt die magnetisch zijn. Niet alleen in jouw lichaam, maar zelfs in een tomaat.

Met een experiment kun je testen hoe magnetisch een tomaat is!

Dit heb je nodig:
- satéprikker
- 2 cherrytomaatjes
- spijker
- plankje
- hamer
- sterke magneet

Dit moet je doen:
Stap 1: Vraag een volwassene om de spijker stevig in het plankje te slaan, maar niet te diep.
Stap 2: Prik de tomaatje aan beide kanten van de satéprikker en balanceer ze op de spijker
Stap 3: Breng de magneet zo dicht mogelijk bij één van de tomaten zonder deze aan te raken. Als je magneet sterk genoeg is, zal de tomaat er vandaan bewegen!

Als je op de afbeelding hierboven klikt, zie je in een filmpje hoe het werkt. De onderzoeker heeft voor zijn experiment een stokje gebalanceerd op een naald in een oud filmkokertje, maar het zou ook moeten werken met een spijker in een plankje...

Lukt het jou? Stuur ons een filmpje van je experiment (info@mad-science.nl) en maak kans op een te gekke Mad Science goodybag!

Hoe ruikt de maan?

Met dit experiment kun je uitvinden hoe de maan ruikt! De eerste astronauten op de maan namen onder hun maanschoenen stof mee in het ruimteschip. Ze zeiden dat het een beetje ruikt naar buskruit...

De geur van buskruit komt vrij als de stoffen erin reageren met zuurstof. Buskruit zit ook in rotjes en klappertjes van speelgoedpistolen en het ontploft als het met zuustof reageert. De maan is gelukkig niet zo explosief. De mineralen op de maan komen nooit in aanraking met zuurstof, omdat de maan geen atmosfeer heeft. Er is geen lucht, dus ook geen zuurstof. Pas in de ruimtecapsule kwam het stof in aanraking met zuurstof en rook de bemanning de typische lucht.

Hoe kun je zelf de maan ruiken? Wetenschappers hebben een theorie dat de aarde heel lang geleden heeft gebotst met een andere planeet, die ze Theia noemen. Bij die botsing is Theia helemaal vernietigd en de aarde smolt helemaal. Door de klap vloog er een enorme druppel gesmolten aarde weg en dat is later onze maan geworden. De maan is gemaakt van hetzelfde materiaal als onze aardkorst, dus kunnen we de geur van de maan gewoon uit de grond halen!

Dit heb je nodig:

- kiezelstenen

- oude lap

- hamer

- stevige ondergrond

- je neus

Dit moet je doen:

Stap 1: Leg de kiezelsteen op een stoeptegel of ander stevig oppervlak en leg er de lap overheen. Druk de lap een beetje aan, zodat je goed kunt zien waar de kiezelsteen ligt. De lap zorgt ervoor dat er geen stukken kunnen wegspatten bij stap 2.

Stap 2: Sla met de hamer hard genoeg op de kiezelsteen om hem in stukken te breken! 

Stap 3: Ruik aan de kiezelsteen

Dit gebeurt er:

De kiezelsteen is gemaakt van hetzelfde als de aardkorst en de maan. De binnenkant is niet in aanraking gekomen met zuurstof, dat gebeurt pas als je de kiezelsteen kapot maakt. Als je er dan snel aan ruikt, ruikt ie hetzelfde als de maan!

Hoe drinkt een bloem?

Water stroomt naar het laagste punt. Toch? Rivieren stromen niet bergop, maar bergafwaarts. Als je je een gieter schuin houdt, floept het water niet omhoog. Hoe komt het water dan van de grond in een plant? Hoe stroomt het water omhoog in een bloem of in een boom?

Water is bijzonder omdat veel stoffen erin oplossen. Een oplossing is een mengsel van een oplosmiddel zoals water, met een andere stof, zoals suiker. In de grond zitten veel voedingsstoffen voor planten. Het is dus belangrijk dat die stoffen niet alleen in de wortels, maar ook bovenin de plant kunnen komen.

De meeste dieren hebben een hart, dat bloed rondpompt. Het bloed is eigenlijk water, met allerlei stoffen erin. Als je hart stopt, stroomt je bloed niet meer. De voedingsstoffen komen dan niet meer overal in je lichaam en dat zou niet goed zijn!
Planten hebben geen hart dat sap rondpompt. Dus we gaan onderzoeken hoe de stoffen in het water toch helemaal van de wortels in de bloem kunnen komen.

Voor je onderzoek bedenk je een hypothese. Een hypothese is een wetenschappelijk idee, dat je gaat testen met een experiment. Voor dit onderzoek stellen we twee hypotheses:
1. Het water wordt door het steeltje omhoog geduwd
2. Het water verdampt in de bloem, waardoor het omhoog gezogen wordt

1.2.

Dit heb je nodig:

• drie witte bloemen
• drie drinkglazen
• schaar
• kleurstof
• water

Dit moet je doen:

Stap 1:

Doe in alle glazen evenveel water en evenveel druppels kleurstof. Knip de bloemsteeltjes schuin af, zodat ze alle drie even lang zijn en zet in ieder glas een bloem.

Stap 2:

Om te testen of het steeltje het water omhoog duwt, knip je de bloem eraf. Zet het glas met het steeltje op een veilige plek.

Stap 3:

Om te testen of het water door verdamping omhoog gaat, zet je één glas op een warme plek. Bijvoorbeeld voor het raam. Het derde glas zet je op een donkere plek. Bijvoorbeeld in een kast.

Stap 4:

Kijk een paar keer per dag of je al kleurstof in de bloem of bovenop het steeltje ziet verschijnen. Zie je kleurstof in de bloem op de warme plek, maar niet in de bloem op de koude plek? Dan betekent dat dat het water omhoog gezogen wordt door verdamping. Water verdampt namelijk bijna niet als het koud is en daarom groeien planten niet of heel langzaam in de winter. Zie je kleurstof bovenop het steeltje? Dan is er een kracht die het water omhoog duwt in de kleine kanaaltjes van de steel.

We horen graag van je hoe jouw experiment is gegaan. Stuur ons je foto's en/of je verslag om kans te maken op een Mad Science goodybag!

Experiment: Maak zelf drijfzand!

Ken je drijfzand? Dat is een gekke naam voor iets waarin je wegzinkt, toch?

Drijfzand is eigenlijk heel nat zand. Omdat er veel water tussen de zandkorreltjes zit, kunnen die korreltjes vrij bewegen. Het lijkt dan zand, maar als je erop gaat staan, gaan de korreltjes opzij en zakt je voet erin weg! Gelukkig kun je er niet helemaal in wegzinken, omdat je dichtheid te laag is. Dichtheid is je gewicht gedeeld door je grootte. Dingen met een grote dichtheid zinken in vloeistoffen met een lage dichtheid.
Een mens kan drijven in water, omdat water een grotere dichtheid heeft. Een emmer water weegt iets meer dan een emmer mens... Een emmer water met zand weegt nog meer, dus je zult nooit helemaal zinken. Zo zie je maar dat de naam 'drijfzand' toch klopt!

Je kunt geen drijfzand maken van alle soorten zand. De meeste soorten maken gewoon modder. Daarom gaan wij iets anders gebruiken: maïszetmeel.

Dit heb je nodig:

• een kopje maïszetmeel (maizena)
• een half kopje water
• een bak om in te mengen
• een lepel

Dit moet je doen:

Meng het maïszetmeel met het water in de bak.

Hmmm... dat was wel heel simpel. Gelukkig kun je allerlei experimenten doen met je drijfzand! De volgende dingen kun je testen:

1. Is er een verschil tussen hard roeren en zacht roeren?
2. Spettert het als je erop slaat met de lepel?
3. Wat gebeurt er als je er iets in laat vallen?

Zo werkt het:

Je hebt een niet-Newtoniaanse vloeistof gemaakt! Dat is een mengsel dat zich niet gedraagt zoals bijvoorbeeld water. De korreltjes zetmeel zijn verdeeld over het water, maar als je roert of erop drukt, botsen de deeltjes tegen elkaar en lijkt het keihard te worden. Je zou er zelfs overheen kunnen lopen! 

Zolang je er hard genoeg op drukt, kun je niet zinken. Als je hard roert, krijg je dus klonten. Maar als je zachtjes roert, lijkt het gewoon een vloeistof. Als je erop slaat of er iets in laat vallen, zal je mengsel door de druk hard worden en niet spetteren. Als je de lepel dan even laat rusten, zal hij toch langzaam zinken.

met schone voeten!

Extra:

Heb je een oude luidspreker? Leg dan plastic over de kegel en vul hem met je mengsel. Als je er dan muziek door speelt, laten de geluidsgolven je drijfzand dansen en springen!

Experiment: drinken met ijsklontjes

Het is warm! Het is zelfs zo warm dat we het een hittegolf noemen. Dat betekent dat de temperatuur minstens vijf dagen hoger is dan 25°C en minstens drie dagen achter elkaar hoger dan 30°C.

Om je drinken lekker koud te maken, kun je er ijsklontjes in doen. Maar die ijsklontjes drijven! Hoe wordt je drinken dan kouder aan de onderkant? Dat gaan we testen.

Dit heb je nodig:

• doorzichtige beker of glas
• water
• plantaardige olie
• ijsklontjes

Dit moet je doen:

Stap 1: Doe een laag olie in het glas van ongeveer twee centimeter dik. Vul dan het glas aan met water, maar niet helemaal tot de rand!

Stap 2: Observeer wat er gebeurt met de olie en het water. Blijft de olie op de bodem?

Stap 3: Doe de ijsklontjes erbij en wacht tot ze smelten. Blijf goed kijken wat er gebeurt, het is de moeite waard!

afbeelding via SteveSpanglerScience.com

Dit gebeurt er:

De olie blijft niet op de bodem, maar drijft bovenop het water. Olie heeft een kleinere dichtheid dan water. Dat betekent dat één lepel olie lichter is dan één lepel water. Olie en water mengen ook niet en daarom vormen ze laagjes op elkaar. De ijsklontjes zijn gemaakt van bevroren water, maar toch blijven ze drijven op olie. IJs is een soort kristal. In een kristal zitten de moleculen allemaal op dezelfde manier aan elkaar vast en dan hebben ze meer ruimte nodig dan in een vloeistof. Als je één lepel water bevriest, verandert het in meer dan een lepel ijs! Hetzelfde spul heeft nou meer ruimte nodig en één lepel ijs is lichter dan één lepel water of een lepel olie. Je zou met allerlei stofjes kunnen testen of ze een grotere dichtheid hebben (dan zinken ze) of een kleinere dichtheid (dan drijven ze). Dan moet je wel opletten dat ze niet door elkaar mengen.

Extra:

Als je ijs is gesmolten, heb je een glas met een laag water onderin en olie bovenop. Wat zou er gebeuren als je die in de vriezer zet en dan weer laat ontdooien? Test het maar eens en laat het ons weten!

Experiment: Alle kleuren van een blad

Vraag: Waarom veranderen bladeren van kleur in de herfst?

Antwoord: Omdat er minder licht op schijnt.

Je weet misschien dat er bladgroen in bladeren zit. Dat zorgt ervoor dat de boom suiker kan maken met zonlicht en CO2 (koolstofdioxide). Het bladgroen verdwijnt uit het blad als er minder zonlicht is. Als er alleen maar bladgroen in bladeren zou zitten, zou je verwachten dat ze in de herfst en winter doorzichtig worden. Waarom krijgen ze dan andere kleuren als er minder licht op schijnt? Er moeten dus al andere kleuren in die bladeren zitten. Met het experiment hieronder ga je uitvinden welke kleuren dat zijn.

Dit heb je nodig:

• een pan
• heet water (uit de kraan)
• potjes met deksel
• bladeren (van verschillende bomen of planten)
• alcohol
• koffiefilters (wit)

Dit moet je doen:

Stap 1:

Knip of scheur de blaadjes in kleine stukjes. Hoe kleiner, hoe beter. Doe de snippers van twee grote bladeren (of even veel van kleine blaadjes) in één potje. Gebruik de blaadjes van één plant per potje.

Giet alcohol in de potjes met bladsnippers. Doe er net genoeg in, zodat ze helemaal onder staan. Leg op ieder potje een dekseltje, je hoeft ze niet aan te draaien.

Stap 2:

Doe een paar centimeter heet water uit de kraan in de pan en zet de potjes erin. Schud regelmatig een beetje met de potjes of roer erin, zodat de kleurstoffen goed oplossen in de alcohol. Als het water afkoelt, ververs je het met heet water. Hoe donkerder de alcohol wordt, hoe beter je experiment zal gaan!

Stap 3:

Haal de potjes uit de pan en zet ze op een plaats waar je ze goed kunt observeren. Knip of scheur lange stroken van de koffiefilters en hang deze met één kant in de alcohol-oplossing en met de andere kant over de rand van het potje. Laat ze staan tot de kleuren goed gescheiden zijn.

Zo werkt het:

De techniek van dit experiment is 'chromatografie'.  Daarmee kun je uitzoeken welke stoffen in een mengsel zitten, doordat sommige stoffen grote moleculen hebben en andere juist kleine moleculen (moleculen zijn de kleinste deeltjes van een stof). De alcohol maakt de cellen van de blaadjes kapot, zodat de kleurstof eruit kan. De verschillende kleurstoffen in het blad zijn: chlorofyl (bladgroen), anthocyaan (rood), carotenoïde (geel) en tannine (bruin). Een blad heeft de kleur van de stof die er het meest inzit, of een combinatie daarvan.

Op je filterpapier zie je vlekken van de kleurstoffen. Hoe donkerder of feller de vlek, des te meer kleurstof zit erin. De bovenste kleur heeft de kleinste moleculen, die gemakkelijk door het filterpapier omhoog trekken en de onderste heeft grote, zware moleculen.

Extra tips:

Probeer het ook eens met spinazie (vers of diepvries)!

Bewaar je chromatogram (filterpapier) en droog het. Je kunt het dan vergelijken met lentebladeren en zomerbladeren om het verschil te onderzoeken!