Experiment: Gedachtenlezen!

Wetenschap gaat over alles wat je wil weten. Het is de kunst om een experiment te verzinnen dat precies laat zien hoe iets werkt of hoe iets in elkaar zit. Dat is vooral moeilijk als je mensen bestudeert, want die kun je niet zomaar uit elkaar halen! Als je hun gedachten bestudeert, zoals een psycholoog, kun je niet in hun hersenen kijken. Toch hebben wetenschappers een manier bedacht om aan je hersengolven te zien aan welke letter je denkt. Ze kunnen nog geen dromen op een groot scherm laten zien, maar een letter is ook al heel bijzonder!

Met het volgende experiment kun je je klasgenoten testen. Het kan ook met een groepje vrienden of met familie.

Dit heb je nodig:

• proefpersonen
• blaadjes en pennen of potloden voor je proefpersonen
• een briefje voor jezelf waarop je schrijft: roos, rood, hamer.

Dit moet je doen:

Vraag je proefpersonen om een voorbeeld op te schrijven van de volgende drie dingen:

- een bloem

- een kleur

- een stuk gereedschap

Er is een hele grote kans dat ze het volgende hebben opgeschreven:

- ROOS

- ROOD

- HAMER

Als jij dat vantevoren op een briefje schrijft en dan vertelt dat je kunt voorspellen wat zij denken, zullen ze heel verbaasd zijn! 

zo herkenbaar, dat het zelfs op wapenschilden voorkomt!

Zo werkt het:

Je kunt niet gedachtenlezen, maar met wetenschap kun je er wel achter komen wat de meeste mensen denken als je een woord noemt. In je leven leer je dat sommige dingen vaak gebeuren, of je merkt dat sommige woorden altijd bij elkaar passen. Je hersenen leren dan een patroon. Omdat we allemaal in (bijna) dezelfde wereld leven, zijn een heleboel van die patronen ook hetzelfde. Als je die patronen kent, weet je meer over anderen en over jezelf!

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!

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.

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!

Camping-experiment

Ga je op vakantie en ben je bang dat er op vakantie geen tijd is voor wetenschap? Als je op de camping staat (of naar buiten kunt), kun je als wetenschapper altijd aan de slag. Het experiment hieronder gaat over pissebedden. Je weet wel, die vieze grijze beestjes die zich verstoppen onder bloempotten en boomstammen.

Pissebedden zijn geen insecten, maar familie van kreeften en schaaldieren. Volwassen diertjes hebben wel zeven paar pootjes! Er zijn verschillende soorten pissebedden. Sommige kunnen zich oprollen en andere zijn juist heel plat. Met het experiment ga je uitvinden in welke omgeving ze zich het liefst bevinden.

Dit heb je nodig:

• een pot (of een bakje waarin je pissebedden kunt vangen)
• blaadjes, takjes en zand
• water
• twee bekers
• aluminiumfolie
• donker papier
• licht (bijvoorbeeld de zon of een zaklamp)

Dit moet je doen:

Stap 1: Vang pissebedden. Zoek ze onder boomstammen of grote stenen. Wees voorzichtig, want in sommige landen kunnen er ook andere dieren verstopt zitten! Vraag je ouders of er zulke dieren kunnen zijn en gebruik dan een stok om de boomstam of de steen te draaien. Als er pissebedden onder zitten, moet je ze snel vangen, anders kruipen ze meteen weg.

Stap 2: Doe blaadjes, takjes en een beetje zand in de pot zodat ze zich kunnen verstoppen. Ze voelen zich dan meteen een beetje thuis en zullen niet snel proberen te ontsnappen.

Stap 3: Maak van aluminiumfolie een langwerpige bak waarin de pissebedden kunnen lopen. Vouw de folie een keer dubbel, vouw aan alle kanten een randje omhoog en klaar ben je!

Stap 4: Voer de experimenten uit die je hieronder leest.

Experiment 1: Licht of Donker

Bedek één kant van je aluminium bakje met donker papier en zorg dat er licht schijnt op de andere kant. Doe de pissebedden in het midden van je bakje en kijk naar welke kant ze gaan.

Experiment 2: Droog of Nat

Doe hetzelfde als boven, maar nu test je met droog zand aan de ene kant en nat zand aan de andere kant (geen modder).

Experiment 3: Warm of koud

Vul één beker met koud water en de andere met warm water. Zet je aluminiumbak als een brug over de twee bekers en zet de pissebedden in het midden. Kijk naar welke kant ze gaan.

Het is belangrijk om maar één ding tegelijk te testen, zodat je weet waarom de pissebedden naar de ene of de andere kant gaan. Zet je pissebedden na het onderzoek terug op de plaats waar je ze gevonden hebt.

Het onderzoek van dieren is belangrijk omdat je daardoor veel leert over de dieren en ook over hun omgeving. Als de omgeving verandert doordat het warmer of kouder wordt, er meer of minder water is of als er meer of minder schaduw is, kun je voorspellen wat de dieren zullen doen. Na de experimenten hierboven weet jij of pissebedden graag zonnebaden, liever in de zandbak of op het strand spelen en of het nacht- of dagdieren zijn.

Experiment: wetenschap van een ijslolliestokje!

Je weet vast wel hoe je een waterijsje kunt maken: Je doet wat ranja in een vormpje, steekt er een stokje in en dan gaat het de vriezer in tot het bevroren is. Natuurlijk kies je de ranja die jij het lekkerst vindt, maar wat voor stokje gebruik je? Welk materiaal ga je gebruiken?

Tijgers hebben geen stokje nodig! In dierentuinen geven ze wel eens ijs aan dieren op warme dagen. Het is lekker en ze kunnen ermee spelen!

Om uit te vinden welk materiaal het beste is, moeten we eerst kijken waarom er een stokje in het ijsje zit. Dat klink gemakkelijk, maar wetenschappers denken graag moeilijk. Laten we eens een rijtje maken:

De functie van het stokje:

1. houdt het ijsje vast
2. zorgt dat je hand droog blijft
3. zorgt dat je hand niet bevriest
4. laat het ijsje niet draaien als je eraan likt

We gaan nu de vier punten onderzoeken. Als eerste moet het stokje het ijsje vasthouden. Je moet dus een materiaal hebben waaraan het ijsje blijft plakken als het bevriest. We kiezen voor het experiment drie verschillende materialen:

• hout
• plastic
• metaal

Dit heb je nodig:

• water
• ijsvormpjes
• houten lolliestokjes
• plastic bestek
• theelepel
• plakband
• horloge of klok

Dit moet je doen:

Stap 1: Maak drie verschillende ijsjes (of ijsklontjes). Één met het houten stokje erin, eentje met de achterkant van het plastic bestek en eentje met de achterkant van de theelepel erin.

Stap 2: hang de ijsjes ondersteboven met plakband aan een tafel of stoel (als je dit buiten doet, hoef je niet op te ruimen!) en houd op de klok bij welk ijsje als eerste van het stokje valt.

Dit gebeurt er:

Materialen hebben allemaal een andere snelheid voor energie die er doorheen gaat. Warmte is ook energie en dat gaat sneller door metaal dan door hout of plastic. Dat betekent dat de warmte van de lucht ook sneller in het ijsje komt met het metalen lepeltje erin. Die zou dus als eerste moeten vallen. 

Om te kijken of je hand droog blijft, kun je het experiment hierboven nog een keer doen, maar dan terwijl je de ijsjes vasthoudt. Wissel van hand als het stokje te koud aanvoelt. Het verschil met het vorige experiment is dat er nu veel warmte van je hand naar het stokje gaat en in het ijsje. Bij welk ijsje blijft volgens jou je hand het langst droog?

Als je de experimenten hierboven hebt gedaan, voelde je vast wel dat het metalen lepeltje heel erg koud wordt. Dat komt omdat de warmte van je hand heel snel naar het ijsje gaat en daardoor voelt de lepel zó koud aan dat je ervan kunt bevriezen!

Als laatste kies je het materiaal waaraan het ijsje het beste bleef plakken zonder te smelten. Je gaat nu twee ijsjes maken met een lekker smaakje, want je moet ze helemaal opeten!

Dit heb je nodig:

• een plat stokje
• een rond stokje
• twee vormpjes voor het ijs
• water
• ranja

Als plastic het best werkte, kies je bijvoorbeeld de achterkant van een plastic lepel en een rietje als rond stokje. Als hout het beste werkte, kies je een plat lolliestokje en een potlood als rond stokje.

Nu maak je je ijsjes met de stokjes erin en lik je ze helemaal op (voor de wetenschap natuurlijk). Hoe zorgt de vorm ervoor dat het ijsje aan het stokje blijft zitten? Welke vorm werkt beter?

Voor professionele ijsmakers is het belangrijk om te weten welk stokje het beste is. Bij een klein ijsje hoeft het niet lang te blijven plakken, zodat je met één hap je ijsje op kunt eten. Bij een heel groot ijsje met chocola moet het wel blijven plakken, anders knoei je op je kleren! Natuurlijk moeten je handen wel lang genoeg droog blijven en je vingers mogen niet bevriezen.

Superkoel experiment!

 Er komt een warme periode aan en wat is er dan lekkerder dan een koel drankje of een lekker ijsje? Een wetenschappelijk ijsje natuurlijk!

Het volgende experiment is heel gemakkelijk om te doen. Misschien moet je wel een paar keer oefenen voordat het goed gaat, maar dan kun je iedereen versteld laten staan. Je gaat een ijsje maken dat vloeibaar is in de fles, maar meteen verandert in ijs als je het uitschenkt.

Dit heb je nodig:

• schone plastic fles
• water
• vriezer
• ijsblokjes-vorm

Dit moet je doen:

Stap 1: Zorg dat je fles helemaal schoon is. Maak ook de dop goed schoon. Als er nog restjes inzitten van iets anders dan water, bevriest het misschien te snel. Vul de fles met schoon water uit de kraan en draai de dop erop.

Stap 2: Doe ook wat water in de ijsblokjesvorm en leg die samen met de fles in de vriezer.

Stap 3: Wacht. Wacht tot de ijsklontjes bijna helemaal bevroren zijn. Beweeg niet met de fles als je de ijsklontjes gaat controleren! Als het goed is, is het water in de fles dan nog vloeibaar. Het is nu supergekoeld water!

Stap 4: Je kunt het water laten bevriezen door tegen de fles te tikken of het uit te schenken op een ijsklontje!

een watermolecuul

Zo werkt het:

Water is gemaakt van moleculen. Dat zijn de kleinst mogelijke deeltjes van water. Dat molecuul heeft een vorm waarmee het precies op een ander molecuul past om een kristal te vormen: ijs. Als water vloeibaar is, kunnen die moleculen gewoon een beetje langs elkaar drijven. Als het bevriest, gaan ze allemaal in de kristalvorm zitten en dan hebben ze meer ruimte nodig. Als het water helemaal stil ligt, is er een evenwicht tussen de moleculen. Het is alsof ze niet weten dat het koud genoeg is om te bevriezen. Als je ze dan een tik geeft of uitschenkt, willen ze nog heel snel in de kristalvorm gaan zitten en verandert het in ijs. Je kunt er ook een ijsklontje in gooien. IJs heeft dus een beginnetje nodig! Hieronder zie je er een filmpje over.

Extra!

Probeer ook eens wat als eerste bevriest: een flesje met koud water of een flesje met heet water uit de kraan.