Op een dag vroeg mijn 4-jarige dochter: “Wat is wetenschap?”
“Nou, weet je nog dat je me altijd vroeg Waarom – ? Waarom is de lucht blauw? Waarom is de zonsondergang oranje? Waarom zijn bubbels rond?”
“Wetenschap helpt ons antwoorden te vinden op deze waaroms!”
De vraag van mijn dochter kwam op het perfecte moment toen ik het nieuwe boek Ada Twist, Wetenschapper* ontving, wiens schepper de New York Times bestseller prentenboeken Rosie Revere, Ingenieur en Iggy Peck, Architect schreef.
Mijn vierjarige kon nog niet lezen, maar ze was geïntrigeerd toen ik haar over dit boek vertelde.
Zoals zijzelf is wetenschapper Ada altijd nieuwsgierig en wil ze van alles het waarom weten.
Zij voert graag wetenschappelijke experimenten uit en is niet bang om te falen.
Zij stelt ook veel vragen en zoekt naar de antwoorden.
Wat is een betere manier om de geest van Ada Twist te illustreren dan zelf een wetenschappelijk experiment te doen om te onderzoeken, te ontdekken en te leren?
Zoap-aangedreven boot
Een paar weken geleden hebben we een experiment gedaan met peper, water en vloeibare zeep.
Nadat we wat peper in het water hadden gestrooid, konden we vloeibare zeep gebruiken om de peper te verplaatsen en te verstrooien.
We vroegen ons af of vloeibare zeep hetzelfde kon doen met een boot, zodat die over het water kon varen.
Kan zeep een boot aandrijven?
Vandaag bouwen we een boot die door zeep wordt aangedreven om meer te leren over een belangrijke eigenschap van water.
Materialen
- schaar
- een vel doorzichtig PVC-plastic of piepschuim (ik heb een doorzichtig PVC-cadeauverpakking gebruikt)
- (Optioneel) gekleurd papier en een stokje
- vloeibare afwasmiddel
Gereedschap
- een brede bak of een dienblad
- een druppelaar of een drinkrietje
- begeleiding door een volwassene
Instructies
- Snij het vel plastic of piepschuim in de vorm van een bootje.
- Aan het eind van de boot, knip een kleine inkeping.
- (Optioneel) Versier de boot met een stokje en een driehoekig stukje papier. Ik heb ook wat schuimvormpjes toegevoegd voor de lol.
- Vul de bak of de schaal met een dun laagje water.
- Plaats de boot in het water.
- Doe met een druppelaar of een rietje een druppel vloeibare zeep in de inkeping aan het uiteinde van de boot en kijk hoe je boot vooruit gaat!
Verken
Heb je een hypothese over waarom de boot beweegt?
Nadat de boot tot stilstand is gekomen, herhaal je het experiment nog een paar keer in dezelfde plas water en kijk je wat er gebeurt.
Ben je in staat je hypothese te bewijzen of te weerleggen?
Waarom
Als je bootje licht van gewicht is (niet te veel versieringen), zou het moeten blijven drijven en snel vooruit moeten gaan als je de eerste druppel zeep in de inkeping doet.
Het bootje beweegt omdat de zeep de oppervlaktespanning van het water verandert.
Watermoleculen (de piepkleine stukjes water) hebben de neiging om aan elkaar te kleven (cohesie).
Op het wateroppervlak worden watermoleculen meer aangetrokken door andere watermoleculen dan door de lucht, wat resulteert in oppervlaktespanning.
In dit experiment kan de “boot” door deze oppervlaktespanning op het water drijven.
Water heeft een hoge oppervlaktespanning, dat wil zeggen dat de moleculen aan het oppervlak heel sterk aan elkaar trekken.
Zeep is een oppervlakte-actieve stof die de oppervlaktespanning van water afbreekt door watermoleculen iets anders te geven om naar toe getrokken te worden (zeepmoleculen).
Wanneer een druppel zeep in de inkeping wordt gelegd, wordt de oppervlaktespanning van het water in dat kleine gebied verlaagd.
De hoge oppervlaktespanning in de rest van het wateroppervlak trekt het water weg van het gebied met lage oppervlaktespanning en sleept de boot mee.
Na het experiment een aantal keren te hebben herhaald, stopt de boot met bewegen ondanks het toevoegen van meer zeep.
Op dat moment is de oppervlaktespanning in de hele plas water verbroken.
Wanneer het oppervlaktespanningsverschil tussen de voor- en achterkant van de boot verdwijnt, wordt er niet meer aan het water getrokken en zal de boot niet meer bewegen.
Het boek Ada Twist, wetenschapper
Ada Twist, wetenschapper is een geweldig prentenboek voor kinderen. Ada is een ontluikende wetenschapper die Waaroms vraagt, hypotheses voorstelt, mislukkingen overwint en op zoek gaat naar antwoorden. Ada Twist, Wetenschapper komt uit op 6 september 2016.
Meer experimenten
Voor meer Ada Twist, Wetenschapper experimenten, ga je naar http://www.abramsbooks.com/adatwist/.