Proefjes met lucht - Hoe doen? Zo doen!

* Proefjes met lucht*
Benodigdheden





Hardgekookt ei
Fles met een brede flessenhals
Lucifers
Krantenpapier
Lat
1. Ei in de fles
Een hoepel heeft een groot gat waar jij makkelijk zelf
doorheen kunt. Een naald heeft een heel klein gaatje en jij
bent veel te groot om daar zelf door heen te passen. Toch
kunnen grote dingen soms (vanzelf) wel door kleine gaatjes.
In deze activiteit gaan we na of een hardgekookt ei door een
fles kan waarvan de flessenhals smaller is dan het ei.
We doorlopen hiervoor enkele stappen:





Pel het hardgekookte ei
Zet het ei op de fles
Past het ei zonder te duwen er doorheen?
 Neen, omdat het ei groter is dan de opening in de
fles kan het ei er niet doorheen.
Wat denk je dat er gebeurt als je eerst brandende
lucifers in de fles doet en daarna het ei erop zet?
Strijk drie lucifers aan en doe ze in de fles. Zet snel
het ei op de fles met de brandende lucifers. Wat is er
gebeurd?

 De brandende lucifers gaan uit en het ei glijdt
langzaam in de fles.
Hoe denk je dat dat komt?
Verklaring
Overal om ons heen is lucht. De lucht om je heen drukt tegen
je aan. Lucht drukt dus ook tegen het ei aan. Door het vuur
van de lucifers warmt de lucht in de fles op. Warme lucht
drukt harder tegen alles aan dan koude lucht. Bij het proefje
zet je het ei op de fles met warme lucht. De lucht in de fles
koelt af, waardoor de lucht minder hard tegen het ei gaat
drukken van binnen uit. Hierdoor wordt het ei de fles ingeduwd
door de lucht erbuiten. Je kunt ook zeggen dat van binnen uit
aan het ei wordt gezogen.
De lucifers in de fles verwarmen de lucht in de fles.
Vervolgens sluit je de warme lucht in de fles af met het ei.
Voor iedere verbranding is zuurstof nodig. Omdat de zuurstof
(O2) opbrandt en er geen nieuwe bij kan komen, gaan de lucifers
uit. Als de lucht vervolgens weer afkoelt, neemt de luchtdruk
in de fles sterk af. Dit komt doordat koude lucht minder
ruimte inneemt dan warme lucht. Omdat de luchtdruk buiten de
fles gelijk blijft, ontstaat er een drukverschil tussen binnen
en buiten de fles. Het drukverschil maakt dat het ei in de
fles wordt geduwd, als je het van buitenaf bekijkt; of de fles
in wordt gezogen, als je van binnenuit redeneert.
2. Over blazen
Als het stormt waait er van alles weg. Dat komt doordat de
wind ertegenaan blaast. Je kunt zelf ook iets wegblazen. Maar
wat gebeurt er nu als je niet ergens tegenaan blaast, maar
ergens overheen blaast? Dit proefje zal je laten zien hoe een
vliegtuigvleugel werkt.





Scheur een stuk krantenpapier af van ongeveer 30 cm lang
en 10 cm breed.
Ga bij de hoek van de tafel zitten.
Hang het papier over de zijkant van de tafel.
Wat denk je dat er gebeurt als je over de strook papier
heen blaast?
Houd de ene kant van de strook papier goed tegen het
tafelblad aan.



Blaas over de tafel en het papier in de richting van de
rand.
Wat gebeurt er?
 Het papier gaat omhoog
Hoe denk je dat dit komt?
Verklaring
Je merkt er niets van, maar de lucht om ons heen duwt overal
tegenaan. Dat duwen noemen we luchtdruk. Lucht zit aan alle
kanten en duwt dus ook van alle kanten. Lucht die stilstaat
duwt harder dan lucht die beweegt. Als je blaast laat je de
lucht bewegen. De lucht onder het papiertje staat stil. Door
over het papiertje heen te blazen laat je de lucht boven het
papiertje bewegen. Lucht die stilstaat duwt harder dan lucht
die beweegt. Doordat de lucht onder het papiertje stilstaat en
boven het papiertje beweegt, duwt de lucht onder het papiertje
harder. Er is dus meer luchtdruk onder het papiertje dan boven
het papiertje. Dus het papiertje wordt door de luchtdruk naar
boven geduwd. De luchtdruk is ongeveer 1 kilogram per
vierkante centimeter.
Dit proefje is een voorbeeld van wat in de natuurkunde de wet
van Bernoulli heet. Daniel Bernoulli ontdekte in de 18e eeuw
dat naarmate de snelheid van een gas (zoals lucht) toeneemt,
de druk van dat gas afneemt. Door over het papiertje door te
blazen geef je de lucht snelheid en neemt de luchtdruk dus af.
Doordat de lucht onder het papier stilstaat en boven het
papier beweegt, is de luchtdruk onder het papier groter dan
boven het papier en wordt het papier naar boven geduwd.
Een vliegtuigvleugel werkt ongeveer hetzelfde. Door de
speciale vorm van de vleugel beweegt de lucht boven de vleugel
sneller dan de lucht onder de vleugel. Dit komt doordat langs
de bolle bovenkant de lucht een langere afstand aflegt in
dezelfde tijd, dan de lucht die langs de rechte onderkant
beweegt. Zo wordt de vleugel en dus het vliegtuig naar boven
wordt gedrukt.