Waarom / doel van de activiteit

Spelenderwijs ontdekken hoe water in elkaar zit.

Beschrijving van de activiteit

Een aantal proefjes met water:

Drie vloeistoffen

Water, olie en stroop zijn vloeistoffen. Sommige vloeistoffen kunnen mengen, andere niet. Wat gebeurt er als je water, olie en stroop bij elkaar doet?

Stappenplan:

1. Schenk een laag olie in het glas
2. Wat verwacht je dat er gebeurd als je water en stroop toevoegt?
3. Schenk een even dikke laag water in het glas
4. Beschrijf wat er is gebeurd
5. Schenk een even dikke laag stroop in het glas
6. Beschrijf wat er is gebeurd
7. Komt je verwachting overeen met wat er is gebeurd?

Uitleg:

Olie en water mengen niet, olie en stroop ook niet. Water en stroop mengen heel slecht. Daarom blijven de vloeistoffen gescheiden. En omdat de vloeistoffen niet even zwaar zijn, krijg je verschillende lagen. Stroop is het zwaarst, dan water en dan olie. De zwaarste vloeistof zit dus onderop en de lichtste vloeistof bovenop.

Olie en water mengen niet, doordat de deeltjes van de olie de deeltjes van het water afstoten. Olie noemen we daarom een hydrofobe stof, wat letterlijk betekent dat hij 'bang voor water' is. Als je olie en water heel hard zou roeren of schudden, dan zullen er na een tijdje weer twee gescheiden lagen zijn.
Stroop mengt niet met olie, omdat er in stroop water zit. En stroop mengt ook slecht met water. Als je goed roert dan kan de stroop uiteindelijk wel oplossen in water, maar dan moet eerst de suiker oplossen in het water. De scheiding tussen stroop en water is dan ook niet zo duidelijk als de scheiding tussen olie en water.
De drie vloeistoffen zijn niet allemaal even zwaar. Water is ongeveer 1 kg per liter. Een liter olie is lichter dan een liter water, maar een liter stroop is zwaarder. Je kunt ook zeggen dat olie een kleinere dichtheid heeft dan water en stroop een grotere dichtheid. En daarom blijft de olie op het water drijven en zakt de stroop erdoorheen.

Drijven of zinken?

Als je een steen in het water gooit, dan zinkt hij. Sommige dingen zinken, andere blijven drijven. Kunnen dingen ook tegelijk zinken en blijven drijven?

Stappenplan:

1. Doe 3 cm water in het glas
2. Doe 3 cm olie in hetzelfde glas
3. Beschrijf wat je ziet en hoe je denkt dat dat komt.
4. Doe de knikker in het glas en beschrijf wat je ziet.
5. Doe de flessendop in het glas en beschrijf wat je ziet.
6. Duw de flesdop voorzichtig onder en beschrijf wat je ziet.
7. Doe het potlood in het glas en beschrijf wat je ziet.
8. Doe de munt in het glas en beschrijf wat je ziet.
9. Doe de wijnkurk in het glas en beschrijf wat je ziet.
10. Doe eventuele andere voorwerpen één voor één in het glas en beschrijf wat je ziet.

Uitleg:

Glas en metaal zijn zwaarder dan water en olie. Glas en metaal zinken tot de bodem. Plastic is lichter dan water maar zwaarder dan olie. Plastic zinkt in olie, maar blijft op water drijven. Hout en kurk zijn lichter dan water en olie en blijven dus bovenop drijven.

Olie mengt niet met water en blijft als een laag op het water drijven.
Een kubieke centimeter (1 cm3) glas of metaal is zwaarder dan een kubieke centimeter water of olie. Je kunt ook zeggen dat de dichtheden (dichtheid = massa / volume) van glas en metaal groter zijn dan de dichtheden van water en olie. Daarom zinken de voorwerpen van glas en metaal in zowel water als olie. Bij het proefje bevinden ze zich op de bodem van het glas.
Een kubieke centimeter plastic is lichter dan een kubieke centimeter water, maar zwaarder dan een kubieke centimeter olie. De dichtheid van plastic is dus kleiner dan de dichtheid van water, maar groter dan de dichtheid van olie. Daarom blijven plastic voorwerpen wel drijven in water, maar zinken ze in olie. Bij het proefje bevinden ze zich op het water midden in het glas.
Sommige soorten plastic zijn zwaarder dan water, maar blijven er toch op drijven. Dit komt doordat er een laagje olie aan het oppervlak van het plastic blijft plakken als je het voorwerp in het glas met water en olie doet. Door dat laagje olie is het zware plastic niet meer zwaar genoeg is om te zinken.
Voor een kubieke centimeter hout of kurk geldt dat het lichter is dan een kubieke centimeter water of olie. De dichtheden van hout en kurk zijn dus kleiner dan de dichtheden van water en olie. Daarom blijven voorwerpen van hout of kurk drijven op zowel water als olie. Bij het proefje bevinden ze zich op de olie boven in het glas.
Er bestaan soorten hout die zwaarder zijn dan water en deze zinken in zowel olie als water.

Duikboot

Een gewone boot blijft drijven op het water. Een duikboot kan op het water maar ook onder water varen. Hoe kun je zelf een duikboot maken?

Stappenplan:

1. Knip de lange kant van het rietje 3 cm vanaf de bocht af.
2. Zorg dat het rietje goed dubbel gebogen is.
3. Doe een beetje kneedgum aan het eind van het rietje
4. zul een glas met water
5. Doe het rietje rechtop in het water
6. Doe net zoveel kneedgum aan het rietje dat hij nog net blijft drijven
7. Vul de fles helemaal met water
8. Doe het rietje met de kneedgum in de fles
9. Draai de dop goed op de fles
10. Wat denk je dat er gebeurd als je in de fles knijpt?
11. Knijp in de fles en beschrijf wat er gebeurd, was dit wat je verwachte?

Uitleg:

In het rietje zit een beetje lucht. Het rietje is met de kneedgum en de lucht samen lichter dan water, waardoor het blijft drijven. Als je in de fles knijpt, dan druk je de lucht in het rietje samen en komt er een beetje water in het rietje. Het rietje met de kneedgum, de lucht en het water samen is nu zwaarder dan water, waardoor het zinkt.

Een liter lucht is lichter dan een liter water. Je kunt ook zeggen dat de dichtheid van lucht kleiner is dan de dichtheid van water. Als de dichtheid van een materiaal kleiner is dan die van water, dan blijft het drijven. Daarom gaat een luchtbel in het water omhoog. Als de dichtheid van een materiaal juist groter is dan die van water, dan zinkt het.
De duikboot van dit proefje is gemaakt van verschillende materialen. Hij bestaat uit een plastic rietje en kneedgum. In het rietje zit lucht en een klein beetje water. Aan het begin blijft de duikboot nog net drijven in water. De dichtheid van de duikboot is namelijk iets kleiner dan de dichtheid van water.
Als je in de fles knijpt, dan druk je de lucht in het rietje samen. Hierdoor gaat er meer water in het rietje zitten. Er zit dus evenveel lucht en meer water in het rietje, waardoor de duikboot in totaal zwaarder is geworden. De dichtheid van de duikboot is nu iets groter dan de dichtheid van water, waardoor de duikboot zinkt.
Als je stopt met knijpen in fles, dan gaat het extra water weer uit het rietje. Hierdoor gaat de duikboot weer drijven.

Benodigd materiaal

• hoge glazen
• zonnebloemolie
• water
• schenkstroop
• liniaal
• glazen knikker
• plastic flessendop
• houten potlood
• metalen munt
• wijnkurk
• andere kleine voorwerpen
• frisdrankfles
• buigrietjes
• kneedgum
• schaar

Veiligheid

Tips

• Deze activiteit is onderdeel van het insigne Waterkringloop voor welpen.
• Deze activiteit heeft betrekking op het duurzame ontwikkelingsdoel: Doel 14 Bescherming van zeeën en oceanen
• Andere geschikte voorwerpen voor het proefje drijven of zinken zijn bijvoorbeeld paperclips, steentjes en plastic speelgoed.
• Meer proefjes met water: https://www.proefjes.nl/zoeken/water