Proefjes en experimenten

voor lessen natuurkunde

April 2009, Paramaribo

Voorwoord:

Leerlingen worden enthousiaster en begrijpen natuurkunde beter wanneer

onderwerpen aanschouwelijk worden voorgesteld door proefjes en

experimenten. Hiervoor is niet steeds duur of ingewikkeld materiaal nodig. Door

iets te demonstreren met eenvoudig goedkoop huis, tuin -en keuken materiaal

kan al heel wat interesse en motivatie voor wetenschap ontstaan bij leerlingen.

Met deze uitgangspunten ontwikkelden wij deze ‘handleiding’ voor een

twintigtal simpele proefjes. Leerkrachten en leerlingen kunnen de benodigde

materialen overal vinden of kopen en perfect zelf uitvoeren.

Elke proef is voorzien van een overzicht van het gebruikte materiaal, een

werkwijze en een verklaring. Ook zijn heel wat foto’s toegevoegd om het

aantrekkelijker en duidelijk te maken wat er bedoeld wordt.

Veel succes ermee!!

Wim Lauwers en Ben Vandevorst

Studenten lerarenopleiding GroepT Leuven

1

Proef 1: De appel en het nagelbed

Materiaal

- Een appel - Een houten plankje met aan het ene uiteinde één nagel en aan het andere uiteinde veel nagels dicht bij elkaar (=een bedje nagels) Werkwijze + waarneming

Laat de appel vallen op het groepje nagels. Je ziet dat de appel niet diep doorboord wordt. Laat de appel nu van dezelfde hoogte op de ene nagel vallen. Je ziet dat de nagel veel dieper doorheen de appel gaat. Verklaring

Het bedje nagels zorgt voor een druk verdeling. We weten: Druk = kracht/oppervlakte. Bij de ene nagel is de oppervlakte waarover de kracht van de appel verdeeld wordt veel kleiner dan bij het bedje nagels. Hierdoor zal de druk veel groter zijn bij de één nagel dan bij het bedje, waardoor de appel dieper doorstoken wordt. De kracht waarmee de appel naar beneden valt is steeds hetzelfde (de zwaartekracht). Het is de oppervlakte die variabel is waardoor de druk verschilt tussen 1 nagel en het bedje nagels.

2

3

Proef 2: Het trage ei

Materiaal

- Een hardgekookt ei (ei 1) - Een rauw ei (ei 2) - Een glad egaal oppervlak (bijvoorbeeld een spiegel) Werkwijze + waarneming

Leg beide eieren op het oppervlak. Kun jij zo raden welk ei rauw is en welk niet? Neen, dit kan je niet zien. Maar, laat beide eieren nu eens draaien. Vervolgens laat je ei 1 draaien en stop je het plots door je vinger er even op te houden. Daarna laat je het meteen weer los. Ei 1 zal niet meer verder draaien. Als we dit met ei 2 ook uitvoeren, zien we dat dit ei wel verder blijft draaien na het stoppen. Verklaring

Hier treedt de traagheidswet van Newton op: “Een voorwerp in rust tracht in rust te blijven” en “Een voorwerp in beweging tracht in beweging te blijven”. In het rauwe ei zit een ‘vloeistof’ dat in beweging kan en wil blijven na het stoppen. Het hardgekookte ei kan dit niet en stopt.

4

5

Proef 3: Het zwemmend ei

Materiaal

- Een ei - Zout - Een glas water (zoet water, niet zout dus) Werkwijze + waarneming

Doe het ei in het glas en stel vast dat het ei naar de bodem van het glas zinkt. Strooi vervolgens zout in het glas tot het ei naar boven komt. Verklaring

Of een voorwerp blijft drijven of zinkt, hangt af van de zogenaamde dichtheid van het voorwerp en de vloeistof. De dichtheid van een stof is de massa (hoeveel de stof weegt) gedeeld door het volume (de grootte van de stof), dus hoeveel precies een kubieke meter van de stof weegt. De dichtheid van een ei is groter dan de dichtheid van zoet water, dus een ei weegt meer dan evenveel water. Daarom zinkt een ei in zoet water. Als je zout in het water oplost wordt de dichtheid van het water groter, dus het water wordt zwaarder. Zo veel zelfs, dat een ei minder gaat wegen dan dezelfde hoeveelheid water. Daarom drijft een ei in zout water.

6

7

Proef 4: Verschillende hefbomen

Materiaal

- Een BBQ - tang - Slagboom (een afbeelding ervan of een slagboom in lego, k’nex of mechanica geknutseld.) - Een koevoet - Een notenkraker Werkwijze + waarneming

Toon hoe je een BBQ gebruikt om iets op te tillen en leg nadruk op de plaats van het steunpunt en hoe je wint aan verplaatsing en verliest aan kracht. Doe het zelfde bij de slagboom, maar toon het verschil met de barbeque-tang door de plaats van het steunpunt te benadrukken. Toon hoe je bij de koevoet wint aan kracht door, maar daarvoor een hele grote verplaatsing moet uitvoeren. Hetzelfde principe kunnen we vaststellen bij de notenkraker waar het steunpunt op een andere plaats ligt. Verklaring

* Barbequetang: Winnen aan verplaatsing, steunpunt wel tussen machtarm en lastarm * Slagboom: Winnen aan verplaatsing, steunpunt niet tussen machtarm en lastarm * Koevoet: Winnen aan kracht, steunpunt wel tussen machtarm en lastarm * Notenkraker: Winnen aan kracht, steunpunt niet tussen machtarm en lastarm

8

9

Proef 5: Kurk met 2 vorken in evenwicht

Materiaal

- Een kurk met een nagel door gestoken - Twee vorken - Een flesje Werkwijze + waarneming

Je vraagt of je de kurk met de nagel zo in evenwicht kan houden op de rand van een fles. Dit blijkt onmogelijk. Vervolgens worden er 2 vorken in de zijkant van de kruk geprikt. Nu is het wel mogelijk om de kurk in evenwichtig te brengen op de rand van de fles. Verklaring

Door de vorken in de kruk te prikken, verlaagd het zwaartepunt. Het ligt nu onder het steunpunt waardoor het voorwerp in evenwicht kan blijven. Dit nieuwe evenwicht noemen we een stabiel evenwicht. Zonder de vorken lag het zwaartepunt boven het steunpunt en spreken we over een labiel evenwicht dat in dit geval niet stand kan houden.

10

11

Proef 6: Het evenwicht van een boek

Materiaal

- Een boek - Een stukje dun touw - plakband - Een gewichtje of zwaar klein voorwerpje Werkwijze + waarneming

Hang het gewichtje aan het touwtje vast. Maak het touw met plakband vast aan het boek, in het midden. Kantel het boek tot op een punt dat het gewichtje niet buiten het steunvlak van het boek valt. Laat het boek los en het zal terugkeren naar zijn beginpositie. Doe dit opnieuw, maar kantel het boek zover zodanig het gewichtje we buiten het steunvlak van het boek valt. Wanneer we nu het boek loslaten, valt het om.

Verklaring

Het touw stelt eigenlijk de verticaal door het zwaartepunt van het boek voor. Een voorwerp is in evenwicht zolang de verticaal door zijn zwaartepunt binnen zijn steunvlak valt. Het steunvlak van een boek is de figuur die gevormd wordt door de hoekpunten van de onderkant van het boek waar het tafel raakt, te verbinden. Een rechthoek dus.

12

13

Proef 7: Oppervlaktespanning doorbreken

Materiaal

- Peper - Een bord met water - Afwasmiddel (of vloeibare zeep) Werkwijze + waarneming

Strooi de peper gelijkmatig verspreid op het bord met water. Laat vervolgens een druppel afwasmiddel vallen in het midden van het bord. Je ziet dat al het peper zich verwijderd naar de randen van het bord. Verklaring

De kleinste deeltjes van water, de watermoleculen, trekken elkaar heel sterk aan. Een watermolecuul in het bord water wordt aan alle kanten omgeven door andere watermoleculen. Er wordt dus aan alle kanten aan deze watermolecuul getrokken. Bij de moleculen die aan de bovenkant aan lucht grenzen zijn deze krachten anders. Omdat er aan de bovenkant geen andere watermoleculen zijn en aan de onderkant en zijkant wel, wordt een sterke laag gevormd. De moleculen worden hard naar beneden en opzij getrokken. Deze laag wordt de oppervlaktespanning genoemd. Door peper op het bord te strooien wordt deze laag duidelijk zichtbaar. Zeepmoleculen gaan tussen de watermoleculen zitten en verbreken de oppervlaktespanning. Omdat de zeep in het midden wordt aangebracht, wordt in het midden de oppervlaktespanning verbroken. De moleculen die niet aan de 'zeep kant' zitten trekken nog steeds even hard en trekken dus heel snel de waterdeeltjes naar de kant. Doordat de peper op het water ligt kun je dit effect goed zien.

14

15

Proef 8: oppervlaktespanning voelen

Materiaal

- Een glas met water - Kippenkruiden Werkwijze + waarneming

Strooi een dikke laag kippenkruiden gelijkmatig verspreid in het glas. Vervolgens drukken we met onze vinger door de laag kruiden in het water. Wanneer we onze vinger er uit halen, blijkt deze nog droog te zijn. Verklaring

Water bestaat uit een heleboel watermoleculen, deze trekken elkaar heel sterk aan. Een watermolecuul in het glas water wordt aan alle kanten omgeven door andere watermoleculen. Er wordt dus aan alle kanten aan deze watermolecuul getrokken. Omdat het trekken aan alle kanten gebeurt, heffen deze verschillende richtingen van trekken elkaar op. Bij de moleculen die aan de bovenkant aan lucht grenzen zijn deze krachten anders. Omdat er aan de bovenkant geen andere watermoleculen die aan het watermolecuul trekken en aan de onderkant en zijkant wel, wordt een sterke laag gevormd. De moleculen worden hard naar beneden en opzij getrokken. Deze laag gedraagt zich als een elastisch vel zoals een gespannen ballonvel. Het wordt ook wel oppervlaktespanning genoemd. Door kippenkruiden op het water te strooien versterken en verduidelijken we dit vel. Het is zo sterk dat het niet breekt en het water niet aan onze vinger kan komen.

16

17

Proef 9: Droog papier onder water

Materiaal

- Een glas - Een prop papier - Een bak met water Werkwijze + waarneming

Doe de prop in het glas en breng het glas omgekeerd in de bak met water tot op een zekere diepte. Haal daarna het glas op dezelfde manier weer uit de bak water. Wanneer we aan de prop voelen, blijkt deze nog droog te zijn. Verklaring

Je voelt bij het omlaag drukken van het glas dat de lucht omhoog wil. Lucht wil in water altijd omhoog. Dat komt omdat een liter lucht lichter is dan een liter water. Je kunt ook zeggen: de dichtheid (ρ = m / V) van lucht is kleiner dan de dichtheid van water. Maar bij dit proefje kan de lucht niet omhoog, omdat het glas eromheen zit. Zolang de lucht in het glas zit, kan het water niet bij het papier komen en blijft het papier droog. Als je het glas scheef houdt, kan de lucht wel ontsnappen en het papier zal dan ook nat worden. Je kunt ook het volgende stellen: Waar een stof is kan geen andere stof zijn op dezelfde plaats.

18

19

Proef 10: Dansende rozijnen in frisdrank

Materiaal

- Een glas - Frisdrank (Bijvoorbeeld Sprite of 7 up) - Rozijnen Werkwijze + waarneming

Werp een handvol rozijnen in een glas en giet er een frisdrank bij. Je gebruikt best een heldere frisdrank zoals Sprite of 7 up waardoor je het effect goed kan waarnemen. Verklaring

In veel frisdranken zit koolzuurgas (CO2) opgelost, wat we kennen als 'prik'. In een dichte fles frisdrank blijft het koolzuurgas opgelost omdat er druk op de fles staat. Als de frisdrank ingeschonken wordt dan kan het koolzuur gemakkelijk verdampen. Bij deze verdamping van dit gas ontstaan gasbelletjes die zicht vastzetten op het glas en op de objecten in het glas, zoals een rietje of rozijnen. Als de objecten licht genoeg zijn, kunnen ze omhoog meegenomen worden door de gasbelletjes, maar als de gasbelletjes aan het oppervlak komen spatten ze open. Hierdoor zal de rozijn weer zinken. Bij dit proefje lijken de rozijnen daarom te dansen.

20

21

Proef 11: Heftige cola

Materiaal

- Een glas - cola - zout Werkwijze + waarneming

Doe cola in en glas en strooi er zout in. Je ziet dat de cola veel heviger begint te schuimen dan normaal. Verklaring

Prik wordt gevormd door het koolzuurgas (CO2) dat is opgelost in de cola. De prikbelletjes ontstaan het beste op een oppervlak. Wanneer je zoutkorrels in de cola strooit dan verhoog je het totale oppervlak waarop de koolzuurbelletjes kunnen ontstaan. Door Mentos in plaats van zout te gebruiken is dit effect nog veel groten, maar dat is moeilijker om in een klas uit te voeren.

22

23

Proef 12: De dovende kaars

Materiaal

- Waxinelichtje (kaars) - Bord - Limonade (7up bijvoorbeeld) Werkwijze + waarneming

Plaats een kaars in het midden van een bord en giet er langzaam limonade bij. Steek de kaars aan en plaats er een glas over. Langzaam dooft de kaars. Wanneer de kaars uit is, wordt de limonade in het bord in het glas gezogen. Verklaring

Als het waxinelichtje aan is, brandt het langzaam op. Om te branden heeft het waxinelichtje zuurstof nodig. Als de zuurstof onder het glas op is, gaat het waxinelichtje uit. Hierdoor koelt de lucht onder het glas langzaam af. Overal om ons heen is lucht en deze lucht drukt op ons, dit heet de luchtdruk. Als de lucht onder het glas afkoelt, wordt de luchtdruk onder het glas kleiner. De luchtdruk wordt kleiner dan de luchtdruk buiten het glas. Daarom drukt de luchtdruk buiten de limonade het glas in.

24

25

Proef 13: De toverkaars

Materiaal

- Bakpoeder - Azijn - Kaars - Lucifers - Een emmer Werkwijze + waarneming

Plaats de kaars in het midden van de emmer en strooi er bakpoeder omheen. Giet vervolgens azijn in de emmer. Probeer nu met een lucifer de kaars aan te steken. De lucifer dooft steeds wanneer we de kaars naderen. Het lijkt tovenarij! Verklaring

In bakpoeder zit zuiveringszout, meestal natriumbicarbonaat. Zuiveringszout is een base. Een base is het tegenovergestelde van een zuur. Als je een zuur en een base bij elkaar doet, reageren ze met elkaar. Als azijn (een zuur) en zuiveringszout reageren, vormen ze water, natrium en koolzuur. Het koolzuur is een gas en wil ontsnappen. Daarom vormt het belletjes en gaat het bakpoeder met de azijn schuimen. Koolzuurgas is hetzelfde als CO2 gas en koolstofdioxide. Dit gas is de oorzaak van het doven van de lucifer.

26

27

Proef 14: Het klevende kaartje

Materiaal

- Glas of beker - Een kartonnen kaartje - Water Werkwijze + waarneming

Vul de beker volledig met water. Laat het water eventueel een beetje overlopen. Plaats het kaartje op de beker. Druk het kaartje een beetje tegen de beker en draai deze om. Neem enkel de beker vast en laat het kaartje voorzichtig los. Verklaring

Dit experiment heeft te maken met de druk. De druk van het water en de druk van de lucht. Het water oefent een druk uit op de beker en het kaartje. De lucht oefent ook een druk uit op het bekertje en het kaartje. De luchtdruk of de atmosferische druk is groter dan de druk van het water. Hierdoor wordt het kaartje tegen de beker gedrukt.

pwater < patm � kaartje wordt tegen de beker gedrukt.

28

29

Proef 15: De reflector

Materiaal

- Een reflector Werkwijze + waarneming

Schijn met een pillicht op de reflector in een donkere ruimte. Verklaring

Een reflector is een voorbeeld van diffuse weerkaatsing van licht. Een reflector bestaat uit kleine piramides. Het licht dat invalt wordt teruggekaatst zoals bij een vlak oppervlak. Loodrecht op het oppervlak waar de lichtstraal op invalt, tekenen we een normaal. Bij een reflector zullen niet alle normalen evenwijdig zijn. Zoals bij een vlak oppervlak zal ook hier de invallende straal gelijk zijn aan de teruggekaatste straal. De invallende stralen zullen dus naar alle kanten teruggekaatst worden. Hierdoor ziet een auto in het donker een fietser toch rijden.

30

31

Proef 16: De schijnbare verhoging

Materiaal

- Ondoorzichtige pot of emmer met een voorwerp op de bodem vastgeplakt. - Water Werkwijze + waarneming

Laat iemand zich zo voor een emmer of pot plaatse zodat hij het voorwerp net niet meer kan zien. Giet vervolgens langzaam water in de pot. Langzaam komt het voorwerp terug te voorschijn. Verklaring

We gaan kijken hoe de stralen zich voortplanten van één puntje van het voorwerp. Waarom gaan we kijken naar de stralen die het voorwerp terugkaatsen? We zien voorwerpen omdat deze licht terugkaatsen of uitzenden. We zullen het voorwerp dus zien als de lichtstralen die het voorwerp uitzenden ons oog bereiken. We laten een eerste lichtstraal vanuit het gekozen punt van het voorwerp vertrekken. Deze straal wordt gebroken. De lichtstraal gaat namelijk van water (optisch dichte middenstof) naar lucht (optisch ijle middenstof). Een lichtstraal die van dicht naar ijl gaat, wordt van de normaal weg gebroken. We moeten nog een tweede lichtstraal tekenen om het beeldpunt van het voorwerp te bepalen. Dit beeldpunt wordt bepaald door het snijpunt van de eerste en de tweede lichtstraal. We tekenen dus nog een tweede lichtstraal vanuit het voorwerpspunt. Deze tweede lichtstraal wordt op dezelfde manier als de eerste gebroken, namelijk van de normaal weg. De twee lichtstralen snijden elkaar niet, er kan dus geen beeldpunt worden bepaald. Daarom gaan we dus de lichtstralen, met stippenlijnen, verlengen. We zien dan dat de verlengden van de lichtstralen elkaar snijden. Dit snijpunt is het beeldpunt van het bootje. Op dat punt zien wij het bootje liggen.

32

33

Proef 17: Allerlei spiegelingen

Materiaal

- Spiegeltjes - Een figuurtje (diertje, mannetje...) Werkwijze + waarneming+ verklaring

1) Plaats een figuurtje (bijvoorbeeld een kip) voor een spiegel. Let op de richting waarnaar de kip kijkt. De kip kijkt rechts, maar haar spiegelbeeld kijkt naar links. 2) Plaats 2 spiegels recht tegenover elkaar met in het midden een figuurtje. Je ziet oneindig veel varkens. De verklaring hiervoor is dat het spiegelbeeld keer op keer weer gespiegeld wordt.

3) Plaats de spiegels in een hoek van 90 graden tegen elkaar. Hier zie je zoals in proef 1 dat het varken zijn linkse poot naar voren staan heeft en het spiegelbeeld de rechtse. Het spiegelbeeld van dat beeld heeft dan weer ook de linkse poot naar voren en is eigenlijk een puntspiegeling van het originele varken.

34

35

Proef 18: Het blad en het boek

Materiaal

- een A4-papier - een boek Werkwijze + waarneming

Laat een blad en een boek tegelijk vallen. Het blad is veel langer onderweg dan het boek eer dat het de grond raakt. Vervolgens leg je het blad op het boek en laat je beide weer tegelijk vallen. Ditmaal zijn beide voorwerpen even lang onderweg. Verklaring

Door het blad op het boek te leggen ondervindt het blad geen luchtweerstand meer. Het zal daarom even snel als het boek vallen.

36

37

Proef 19: 2 boeken uit elkaar trekken

Materiaal

- 2 boeken of schriften Werkwijze + waarneming

Open het ene boek bij de laatste bladzijde en het andere boek bij de eerste bladzijde. Leg beide boeken op elkaar. De rug van het ene boek naar links en de rug van het tweede boek naar rechts. Vouw nu afwisselend een bladzijde van het ene boek en van het tweede boek open. Doe dit met alle bladzijden. Probeer nu, zonder de boeken open de bladeren, beide boeken uit elkaar te trekken. Dit is onmogelijk Verklaring

Als twee voorwerpen langs elkaar schuiven, ondervinden zij wrijving. Deze wrijving zorgt ervoor dat wij kracht zullen moeten uitvoeren om op twee voorwerpen over elkaar te laten schuiven. Hoe meer bladzijden van de twee boeken tegen elkaar zullen schuiven hoe groter deze wrijving zal zijn. Dus hoe groter de kracht zal zijn die wij zullen moeten uitvoeren om de boeken langs elkaar te laten schuiven. Als wij dit proefje zouden herhalen met twee telefoonboeken, zou de kracht van twee auto’s niet groot genoeg zijn om de bladzijden van de telefoonboeken uit elkaar te laten schuiven. Het gewicht van beide boeken zorgt er voor dat wij nog meer kracht zullen nodig hebben om deze boeken uit elkaar te trekken. Het gewicht van al deze bladzijden zorgt ervoor dat deze bladzijden erg hard tegen elkaar worden gedrukt. Wrijving is ook afhankelijk van de oppervlakken van de voorwerpen. Twee voorwerpen met gladde oppervlakken glijden vele gemakkelijker over elkaar. Dan twee voorwerpen met ruwe oppervlakken. Een schaats glijdt heel gemakkelijk over ijs. Hiervoor is niet veel kracht nodig. Maar op een stukje schuurpapier moet je wel een grote kracht op uitoefenen om dit over een ruwstukje hout de schuren.

38

39

Proef 20: Fles met gaatjes

Materiaal

- Een fles - Een naald of spijker - Vuur - Water - Een plek waar het nat mag worden

Werkwijze + waarneming

Maak een vijftal gaatjes onderaan in een fles met behulp van een hete spijker of naald. Vul de fles met water en schroef de dop terug op de fles. Wanneer we de dop een beetje openschroeven stroomt er water door de gaatjes uit de fles. Verklaring

Zolang de dop op de fles zit, kan er geen lucht in de fles. Pas wanneer de dop losmaken, kan er lucht in de fles waardoor de plaats waar water is vervangen kan worden door water. Hierdoor zal het water uit de fles stromen door de gaatjes.

40

41

Proef 21: Fles met verschillende waterstralen

Materiaal

- Een fles - Een naald of spijker - Vuur - Water - Een plek waar het nat mag worden Werkwijze + waarneming

Maak 3 gaatjes in een fles op verschillende hoogte, maar op 1 verticale lijn. Vul de fles met water en houd de fles horizontaal met de gaatjes naar boven, waardoor er geen water uit de fles kan stromen. Plaats geen dop op de fles! Draai de fles verticaal waardoor er water uit de gaatjes gaat stromen. Je merkt dat uit het onderste gaat een krachtigere straal water spuit dan uit de middelste. Uit de bovenste stroomt een zwakke straal. Verklaring Het draait weer om hetzelfde principe. Als de druk in het flesje groter is dan de druk buiten het flesje, zal het water uit het gaatje spuiten. Hoe komt dan dat niet alle gaatjes even ver spuiten?

Het bovenste gaatje ondervindt de druk van het water van deel a en de lucht. Het middelste gaatje ondervindt de druk van het water van zowel deel a al deel b en de lucht. De druk zal daar dus groter zijn. Hierdoor zal het water dus verder spuiten. Het onderste gaatje moet de druk van het water van deel a, deel b, deel c en de lucht ondergaan. De druk op het onderste gaatje is dus het grootste van de drie gaatjes. Het water dat uit dit gaatje spuit, zal dus het verste spuiten.

42

43

Proef 22: Communicerende vaten

Materiaal

- 2 flessen (liefst van verschilleden grootte) - Een darm Werkwijze + waarneming

Maak in elke fles een gat ter grootte van de diameter van de darm en duw de darm door het gat. Kit het gat dicht met silicone waardoor de darm stevig in de fles zit en de fles waterdicht wordt. Wanneer we in één fles water gieten zal het water door de darm naar de andere fles stromen net zolang tot de 2 flessen op gelijke hoogte komen te staan. Verklaring

Je ziet de ‘wet van de communicerende vaten’ in actie. Zolang het niveau in beide flessen niet

even hoog is, is de druk in de 2 flessen niet gelijk. Het water zal stromen tot dat het

waterniveau in de 2 flessen gelijk is.

44

45

Proef 23: De hevel

Materiaal

- 2 emmers - Een darm - Water Werkwijze + waarneming

Dompel de darm onder in de emmer water waardoor deze volledig volloopt met water. Hoe de darm met de duim dicht en breng de hem in de tweede emmer. Houd de tweede emmer wat lager en los de duim. Het water zal stromen en blijven stromen tot de eerste emmer bijna volledig leeg is en de tweede vol. Verklaring

Met een hevel kun je een aquarium zachtjes leegmaken, zonder keitjes en plantjes op te wervelen. Drinkwaterbedrijven die grondwater oppompen uit verschillende putten, verbinden die putten onderling met hevels. Zo hebben ze slechts één pomp nodig voor de hele reeks, in plaats van een pomp per put.

46

47

Proef 24: Het zwevend vogeltje

Materiaal

- een sterke magneet (bijvoorbeeld uit een kapotte versterker) - een lang haar, nylondraad of andere heel lichte dunne draad. - een papieren vlindertje - een stukje ijzer ( bijvoorbeeld van een paperclip) Werkwijze + waarneming

Hang de magneet ergens vast op een hoogte, bijvoorbeeld in een kartonnen doos of aan een zijde van geplooid karton. Maak het stukje ijzer vast aan het papieren vlindertje, ergens in het midden. Aan het stukje ijzer maak je het touwtje vast. Breng het vlindertje in de buurt van de magneet, maar houd het touwtje tegen tussen je duim en de tafel. Laat het vlindertje zweven op een zo groot mogelijke afstand van de magneet, maar het vlindertje dus nog steeds aangetrokken wordt. Verklaring

Met deze proef wordt heet duidelijk aangetoond wat magnetisme is. Je kunt vaststellen dat magnetisme een aantrekkingskracht is die je niet kan zien, maar je merkt wel het gevolg ervan.

Al in de Oudheid ontdekte men dat magnetietkristallen elkaar afhankelijk van de oriëntatie aantrekken of afstoten. Dit natuurkundige verschijnsel wordt magnetisme genoemd. Magnetiet is, evenals magnesium genoemd naar Magnesia, een gebied in Thessalië in het oude Griekenland.

Verantwoordelijk voor het magnetisme van magnetiet is het aanwezige ijzer. Veel ijzerlegeringen vertonen magnetisme. Naast ijzer vertonen ook nikkel en kobalt magnetische eigenschappen.

Voorwerpen die dit verschijnsel sterk vertonen noemt men magneten. Er zijn natuurlijke en kunstmatige magneten. Alle magneten hebben twee polen die de Noordpool en de Zuidpool worden genoemd. De Noordpool van een magneet stoot de Noordpool van een andere magneet af, en trekt de Zuidpool van een andere magneet aan. Twee zuidpolen stoten elkaar ook af. Omdat ook de aarde een magneetveld heeft, met zijn Zuidpool vlak bij de Noordpool en zijn Noordpool vlakbij de Zuidpool, zal een vrij ronddraaiende magneet altijd de Noord - Zuidrichting aannemen. De benamingen van de polen van een magneet zijn hiervan afgeleid.

48

49

Proef 25: warmtegeleiding in een mes

Materiaal

- Een mes - Tandenstokers - Een gasbrander - Vuur - Een kaars

Werkwijze + waarneming

Breek de tandenstokers in twee. Dop een stukje tandenstoker in gesmolten kaarsvet en druk het op het mes. Plaats op deze manier 3 stukjes tandenstokers verspreid op het mes. Laat het kaarsvet even stollen. Houd het uiteinde van het mes in de vlam van een gasbrander. Één voor één vallen de stukjes tandenstokers van het mes. Verklaring

De hoge temperatuur die ontstaat aan het uiteinde van het mes dat in vlam wordt gehouden transporteert zich verder over het mes door geleiding. Een mes is van ijzer en dus een goede geleider. Doordat de tandenstokers er elk om beurten afvallen, kun je zien hoe de geleiding in zijn werk gaat.

50