Die wetenskap om in die rondte te draai

Hoe is dit moontlik dat ’n tol regop bly wanneer dit draai, maar omval as dit stilstaan? Dis hoekmomentum wat dié towerkuns veroorsaak. Ons kyk hoe dit werk.

hoekmomentum wetenskap hoezit

Het jy al gesien hoe ’n ysskaatser al hoe vinniger en vinniger tol, tot ’n mens skaars haar neus en poniestert uitmekaar kan ken?

Kyk mooi hoe dit werk: 

Die skaatser begin deur haar arms en ’n been wyd uit te steek en dit dan nader, tot teen haar lyf, te bring. Dit laat haar al hoe vinniger in die rondte tol.

Probeer dit self

  • Sit op ’n stoel wat in die rondte kan draai. Vra ’n maat om jou vinnig in die rondte te draai. Steek jou arms so ver uit as wat jy kan en bring dit dan nader aan jou lyf. Wat gebeur?
  • ’n Ander manier om dieselfde beginsel te demonstreer, is om ’n tennisbal aan ’n tou te knoop en dit bo jou kop te swaai. Maak die tou korter en kyk wat gebeur. Wanneer trek die tennisbal die vinnigste?

Hoe werk dit?
Die beginsel wat hier aan die werk is, word hoekmomentum genoem. Hoekmomentum is afhanklik van gewig (van die voorwerp wat tol), spoed, en afstand (vanaf die middelpunt van dít wat die beweging veroorsaak). Hoekmomentum bly altyd konstant, tensy ’n ander krag daarop inwerk om dit te stuit. Dit kan voorgestel word met die formule L=rmvL stel hoekmomentum voor, r is die radius van die sirkel waarin getol word, m is die massa van die voorwerp wat tol en v is die spoed.

*Slimkop-feit: Indien die afstand van die verste punt na die middelpunt van die sirkel korter word (soos wanneer ’n ysskaatser haar arms styf teen haar lyf hou), word die spoed groter sodat die hoekmomentum konstant kan bly.

Om dit beter te verstaan, kyk na hierdie video: 

Speel nog ’n bietjie:

Benodigdhede

  • ’n Ligkleurige ballon (dit moet ’n bietjie deurskynend wees as dit opgeblaas is)
  • ’n Muntstuk.

Metode

  1. Druk die muntstuk versigtig deur die bek van die ballon. Blaas dit op en knoop dit toe.
  2. Hou nou die ballon in jou een hand vas deur die steel van die ballon in jou vingers vas te knyp. Tol dit in die rondte totdat die muntstuk teen die wand begin draai.
  3. Stop nou die ballon met jou ander hand en kyk wat doen die muntstuk!

Hoe werk dit?
Daar is baie min wrywing tussen die wand van die ballon en die kant van die muntstuk. Dus sal die hoekmomentum van die muntstuk vir ’n hele rukkie konstant bly voordat dit stop, want daar is min wrywing om dit te stuit. Wat gebeur as jy die gewig van die muntstuk verander, of die ballon groter of kleiner opblaas?

Speel nog: Hou ’n muntstuk-resies!
Sit twee muntstukke van verskillende groottes elk in sy eie ballon, blaas hulle ewe groot op en tol die muntstukke. Gebruik ’n stophorlosie en kyk hoeveel keer per minuut elke muntstuk in die rondte hardloop.

  • Watter een hardloop die vinnigste?
  • Wat gebeur as jy die ballon groter opblaas?
  • Kyk of jy jou resultate met die formule vir hoekmomentum kan verklaar.

deur Elizabeth Wasserman
Illustrasie: Maja Sereda

Lengte en afstand

Lengte het te doen met hoe lank iets of iemand is. Afstand is weer die mates tussen twee plekke.

Só meet ons:

Lengte en afstand kan met ’n reeks verskillende apparate gemeet word en elke apparaat het ’n verskeidenheid doele. Dis belangrik om te weet watter apparaat vir watter doel gebruik word, en hoe om die verskillende mate-eenhede na ander eenhede om te skakel.

Liniale word gebruik om kort lengtes te meet, vanaf 1mm tot 30cm.

Meterstokke word gebruik om langer lengtes te meet, tot en met 1m. ’n Meterstok, nes ’n liniaal, meet ook in mm en cm.

Maatbande. ’n Mens kry ’n verskeidenheid maatbande en hulle kan enigiets van 1m tot 100m lank wees. Die soort maatband wat jy gebruik, hang af van die taak wat jy wil verrig - vir naaldwerk gebruik ’n mens byvoorbeeld ’n ander maatband as vir bouwerk.

Klikwiele word gerol en maak ’n klikgeluid elke keer wat ’n meter verbygaan. Dis baie behulpsaam om langer afstande te meet.

Die eenhede waarmee ons meet, is:

NB! Onthou die volgende vir omskakeling tussen die verskillende eenhede:

Rowwe mates:

As jy nie ’n meet-apparaat byderhand het nie, kan jy afstand só skat:

  • 10mm (of 1cm) is ongeveer die breedte van ’n pinkie of die lengte van ’n vingernael.
  • 10cm is ongeveer die breedte van ’n hand.
  • 1m is ongeveer die afstand vanaf ’n grootmens se neus tot by sy middelvinger as sy arms uitgestrek is.

Omskakeling van eenhede:







Kliek op die werkkaart hieronder om dit af te laai.

Deur Pieter Odendaal

Stalaktiete en stalagmiete

hoezit stalaktiete stalagmiete

Hoesê? Hierdie vreemde woorde is die name van verskillende rotsformasies wat gewoonlik in grotte voorkom. Kom, verken saam...

Was jy al lus om verkenning in ’n grot te gaan doen? Daar is baie interessante dinge om te sien, soos vlermuise, tonnels en dalk selfs ’n verlore skat of ’n spook! Maar die verskillende rotsformasies wat in grotte voorkom, is net so interessant. En as jy wil klink of jy weet waarvan jy praat, moet jy weet wat stalaktiete en stalagmiete is.

Wat is die verskil?
’n Stalaktiet
is ’n rotsformasie met skerp punte wat vanaf ’n grot se dak hang. Dit word oor honderde jare gevorm soos wat mineraalryke water vanuit die grot se dak drup.
’n Stalagmiet kom op die vloer van die grot voor, gewoonlik reg onder ’n stalaktiet. Dit word opgebou deur die minerale wat vanaf die stalaktiet drup en dit het gewoonlik ronder punte.

Maak jou eie stalaktiete en stalagmiete

Benodigdhede:

  • Twee glasflesse
  • Warm water
  • ’n Stuk dik wol of katoentou, omtrent 20cm lank
  • Twee gewiggies, soos spykers of klippies
  • Engelse sout
  • ’n Lepel
  • ’n Piering

Metode:

  1. Gooi elke glasfles so driekwart vol warm water.
  2. Roer so vier lepels Engelse sout in elke beker. Gooi nog ’n lepel by en herhaal totdat die sout nie meer wil oplos nie. Jy het nou ’n versadigde oplossing* van die sout gemaak.
  3. Sit die flesse op ’n plek neer waar dit nie in die son sal staan nie, en daar ook nie wind waai nie.
  4. Knoop een gewiggie aan elke punt van die wol of tou vas.
  5. Plaas nou die punte van die tou elk in sy eie fles, sodat die tou tussen die twee flesse hang. Sorg dat die tou nie te styf tussen die twee flesse span nie en plaas die piering onder die tou soos op die prentjie:
  6. Laat dit vir ’n paar dae staan en kyk wat gebeur.

Hoe werk dit?
Die water styg op in die wol met behulp van kapillêre kragte. Kyk na hierdie video om te sien hoe dié kragte werk:  

Die twee oplossings ontmoet tussen die twee flesse en skielik is daar te veel Engelse sout-molekules. Die oplossing is dus oorversadig en kristalle van Engelse sout drup uit die wol. Soos dit op die piering val, bou dit ’n miniatuur stalagmiet en waar dit uit die tou drup, vorm ’n miniatuur stalaktiet!

Wat is ’n versadigde oplossing?
Dit is ’n oplossing wat soveel van ’n opgeloste stof (in hierdie geval, Engelse sout) bevat as wat moontlik daarin opgelos kan word. As jy nog sout ingooi, sal dit net op die bodem gaan lê. 

Slimkop-feit: Jy kan meer sout in warm water oplos as in koue water.

Probeer dit self: Kyk hoeveel lepels sout (jy kan gewone tafelsout gebruik) jy in koue water kan oplos voordat die oplossing versadig raak. Meet nou dieselfde hoeveelheid warm water af en kyk hoeveel lepels sout jy daarin kan oplos. Kyk ook wat gebeur as die water weer afkoel.

Hoe werk dit?
Hoe warmer die water, hoe vinniger beweeg die molekules daarin en hoe meer sout kan daarin oplos.

deur Elizabeth Wasserman
Illustrasie: Maja Sereda

Hoe doen jy getalsinne?

Wat is ’n getalsin? ’n Vergelyking wat uitgedruk word deur die gebruik van getalle sowel as wiskundige simbole soos plus, minus, maal en deel. Hier is alles wat jy daarvan moet weet.

Prosesse

In getalsinne gebruik ’n mens 2 prosesse:

1. Bymekaarsit/saamvoeg: Dit is optel (+) en vermenigvuldiging (×).

Voorbeeld
12 + 13 = 25
Dit wil sê: As jy 12 en 13 bymekaarsit of saamvoeg, kry jy 25.

9 × 3 = 27
Dit wil sê: As jy 9 met 3 vermenigvuldig, voeg jy 3 groepe van 9 saam.

2. Opbreek/skei: Dit is aftrek (-) en deel (÷).

Voorbeeld:
27 – 14 = 13
Dit wil sê: As jy 14 van 27 aftrek, kry jy 13. Dis dieselfde as om 27 in twee ongelyke dele op te breek.

35 ÷ 5 = 7
Dit wil sê: As jy 35 deur 5 deel, breek jy 35 in 5 gelyke dele van 7 op.

Volgorde

Die volgorde waarin jy ’n getalsin doen, is belangrik as jy aftrek en/of deel, maar het geen invloed as jy optel of vermenigvuldig nie.

Voorbeelde van optel:

wiskunde getalsinne hoezit

Voorbeelde van vermenigvuldiging:

wiskunde getalsinne hoezit

Hierdie staan bekend as die kommutatiewe eienskap van optel en vermenigvuldiging. Dit beteken maar net dat die orde waarin jy optel of verminigvuldig geen verskil sal maak aan die antwoord nie.

Maar:

Voorbeelde van aftrek:

wiskunde getalsinne hoezit

Voorbeelde van deel:

getalsinne hoezit wiskunde

As jy dus die volgorde van aftrek- en deelsomme verander, verskil die antwoord. Daarom is die volgorde altyd vas as jy aftrek en/of deel!

Groepering

Dit kan gebeur dat jy soms meer as twee getalle bymekaar moet tel, met mekaar moet vermenigvuldig, van mekaar moet aftrek of deur mekaar moet deel. In so ’n geval kan dit baie handig wees om dit vir jouself in pare te groepeer.

Indien jy getalle groepeer, skryf jy hulle tussen hakies. Die hakies moet altyd eerste gedoen word in die volgorde van bewerking.

Voorbeelde:

1.
12 + 8 + 16
(12 + 8) +16
= (20) +16
= 36

2.
130 – 50 – 12
(130 – 50) – 12
= (80) – 12
= 68

3. 
12 × 3 × 2
(12 × 3) × 2
= (36) × 2
= 72

4. 
120 ÷ 3 ÷ 2
(120 ÷ 3) ÷ 2
= (40) ÷ 2
= 20

Getalsinne in toetse
Getalsinne kan op drie maniere gevra word:

1. Voltooi ’n getalsin of vul die ontbrekende getal in:

a) 341 - ____ = 290
Die maklikste manier om jou antwoord te kry, is om 290 van 341 af te trek.
341 – 290 = 51
Antwoord:

wiskunde getalsinne hoezit

 

b) ____ + 25 = 175
Weereens kan jy in die geval 25 van 175 aftrek om jou antwoord te kry.
175 – 25 = 150
Antwoord:

getalsinne wiskunde hoezit

c) 144 ÷ ____ = 12
Deel 144 met 12 en so kry jy die ontbrekende getal.
144 ÷ 12 = 12
Antwoord:

wiskunde hoezit getalsinne

d) ____ × 9 = 909
Weereens kan jy 909 met 9 deel om die getal te vind wat jy aanvanklik met 9 moet vermenigvuldig.
909 ÷ 9 = 101
Antwoord:

2. Vul + , -, × of ÷ in sodat die getalsin waar kan wees:
12 ___13 = 25

wiskunde getalsinne hoezit

44 ___11 = 4

wiskunde getalsinne hoezit

3. Skryf ’n getalsin vir die woordprobleem:

Jan het 25 appels en deel dit met sy vriende. Jan het 12 appels oor vir hom en sy broer.

hoezit getalsinne wiskunde

In die woordprobleem moet jy vasstel hoe Jan van 25 appels tot 12 gegaan het. Hoeveel het sy vriende dus gevat?

wiskunde getalsinne hoezit

Klik op ons werkkaart en doen die oefeninge! Klik op die prentjie om die groter weergawe af te laai en uit te druk!

deur Pieter Odendaal

Eksperiment: Bou jou eie vulkaniese uitbarsting!

In Suid-Afrika is ons gelukkig genoeg om nie naby aktiewe vulkane te bly nie, maar kort-kort hoor ’n mens van een wat elders dreig om uit te bars. Om te verstaan hoe vulkane werk, moet ons eers kyk hoe lyk die aarde se binnegoed:

aarde samestelling kors kern mantel

Die aarde se kors is verder saamgestel uit ’n aantal reuse rotsplate, diep onder die land en oseane. Dit word tektoniese plate genoem. Hierdie tektoniese plate is altyd stadig maar seker aan die beweeg. Daar is sewe groot plate, en nog ’n klomp kleineres ook.

Kyk hier om te sien hoe die tektoniese plate oor die eeue heen rondbeweeg het om die kontinente te vorm.

Hier is ’n kaart van die aarde se tektoniese plate soos dit vandag is:

tektoniese plate hoezit

Hoe werk vulkaniese uitbarstings?
Die tektoniese plate beur en skuur gedurig teen mekaar. Druk bou op, amper soos rugbyspelers in ’n skrum, en dan gee iets iewers mee. Dan word energie skielik losgelaat, soms met katastrofiese gevolge soos aardbewings en vulkaniese uitbarstings.

Wanneer ’n vulkaan uitbars, spoeg die aardkors ’n bietjie van die vuurwarm mantel se gesmelte rots uit, want dit verkeer onder hoë druk daar onder die tektoniese plate. Dié gesmelte rots word ook magma genoem.

Van tyd tot tyd borrel die vuurwarm rots ook vanuit die mantel van die aarde, deur ’n vulkaan se opening, en dan noem ons dit lawa.

Eksperiment: Bou jou eie vulkaniese uitbarsting!

Benodigdhede:

  • ’n Groot plastiekbottel, soos ’n 2 liter koeldrankbottel
  • Waterstofperoksied (jy kan dit by enige apteek koop)
  • Vloeibare skottelgoedseep
  • Koekkleursel
  • ’n Pakkie brouersgis
  • ’n Mengbeker
  • Warm water
  • ’n Tregter
  • ’n Groot stuk plastiek om die tafel mee te bedek
  • Rubberhandskoene en veiligheidsbrille om jouself te beskerm!

Metode:

  1. Bedek die tafel met die plastiek, trek jou handskoene aan en sit jou veiligheidsbrille op.
  2. Gebruik nou die tregter en gooi 120ml waterstofperoksied in die groot bottel. Spuit dan ’n bietjie skottelgoedseep by en kleur dit met ’n teelepel koekkleursel.
  3. Maak die pakkie brouersgis aan deur dit in ’n halwe koppie warm water te roer totdat dit oplos. Gooi dit dan by die mengsel in die groot bottel, staan terug, en kyk wat gebeur!

Hoe werk dit?

Die gis reageer met die waterstofperoksied in die bottel en breek dit op in water (H2O) en suurstof (O2). Die skottelgoedseep begin borrel omdat die suurstof daardeur blaas, die koekkleursel kleur die hele spulletjie en ’n “vulkaan” van skuim peul by jou bottel uit!

*Onthou om alles weer mooi skoon te maak en op te ruim as jy klaar is met jou eksperiment.

deur Elizabeth Wasserman
Illustrasie: Maja Sereda

Eindelose energie

Energie is ’n wonderlike ding. Hoekom? Want dit kan nie geskep óf vernietig word nie!

Energie is die ‘krag’ wat alles in jou wêreld laat gebeur. Dit kom in verskillende vorms voor:

  • Energie kan gestoor word as chemiese energie, soos die energie wat opgesluit lê in petrol, die kos wat jy eet, en batterye. Sulke gestoorde energie word potensiële energie genoem, omdat dit iets laat gebeur onder die regte omstandighede - soos wanneer jou pa die petrolpedaal van sy motor trap, of as jy jou ontbyt verbrand deur om die blok te hardloop, of as jy die flits aanskakel.
  • Energie kan ook omgesit word in hitte. Die motor se enjin word warm, jy word warm en sweet dan as jy ver hardloop, en die flits se gloeilamp word ook warm as dit vir ’n rukkie lank skyn.

Kyk na hierdie video oor die verskillende vorms van energie.

Kom ons speel ’n bietjie met energie...

Bou jou eie battery – in ’n ysbakkie!

Benodigdhede:

  • ’n Ysbakkie van plastiek
  • Gedistilleerde wit asyn
  • 5 Gegalvaniseerde spykers (Dié spykers is bedek met ’n laag materiaal wat sink bevat en keer dat dit roes.)
  • Koperdraad
  • ’n Tang wat draad kan knip
  • ’n Klein LED-gloeilamp soos dié in Kersfeesliggies

Metode:

  1. Knip vyf stukkies koperdraad van ongeveer 10cm elk af.
  2. Draai die punt van elke stukkie koperdraad om die kop van ’n spyker soos op die prentjie.
  3. Gooi asyn in ses van die ysbakkie-gaatjies – drie gaatjies in een ry en die drie gaatjies onder hulle. Die gaatjies moet so twee derdes vol asyn wees.
  4. Sit nou ’n spyker in elke gaatjie en buig die koperdraad sodat die punt van die draad in die volgende gaatjie rus.
  5. Sluit nou die stroombaan deur een draadjie van die LED-liggie in die eerste gaatjie te sit en die ander draadjie in die laaste gaatjie.

Wat gebeur?

Indien die liggie brand, werk jou stroombaan en elektriese energie vloei deur die ysbakkie se gaatjies (die ‘selle’ van jou tuisgemaakte battery) om die liggie te laat brand. 
Indien niks gebeur nie, is jou gloeilamp se pole dalk verkeerdom: Draai die punte van die LED-liggie om, en siedaar!

Hoe werk dit?

’n Chemiese reaksie tussen die koper in die draad en die sink in die gegalvaniseerde spykers stel elektrone vry. Elektrone vloei deur die koperdraad na die volgende gaatjie en dan weer deur die asyn na die volgende spyker toe. Die stroom elektrone skep elektrisiteit wat die liggie laat brand.

Speel ’n bietjie

Die suur in die asyn is ’n goeie geleier van elektrisiteit, maar wat gebeur as jy ’n bietjie koeksoda bygooi? Of melk? 
Probeer ook ’n battery bou met ander vloeistowwe soos suurlemoensap.

Winterwonderwêreld

Illustrasie: Maja Sereda

Illustrasie: Maja Sereda

Dit is winter en in sommige dele van ons land word dit bitterkoud. Maar sneeu is steeds ongewoon in die meeste dele van die land – veral as jy dit met die Noordelike Halfrond vergelyk.

Hoekom is dit so?

In baie dele van ons land is dit koud en droog. Baie spesifieke toestande is nodig om sneeuvlokkies te vorm en daarom sneeu dit meestal net hoog in die berge.

Hoe word sneeu gevorm?

Sneeuvlokkies vorm as dit baie koud is, maar die lug vogtig is. Koue, vogtige lug beland in ’n laedruk- sisteem en word vinnig opwaarts vervoer, waar dit verder afkoel. Die vog in die lug begin dan vries en pak saam as fyn yskristalle. As die yskristalle groot genoeg is, raak dit swaar en sif af aarde toe as sneeu. In Suid-Afrika sneeu dit dus in die berge, want lugstrome neem vogtige lug vanaf die see na die hoër dele waar dit baie koud is.

In baie koue weer is die sneeuval lig en los (dit is ideaal vir wintersportsoorte soos ski). As dit warmer is, maar steeds naby aan vriespunt, pak meer yskristalle saam om groter vlokkies te vorm. Sulke sneeu is “natter”, met swaarder, groter sneeuvlokkies.

Wat is hael dan?

Sneeu kan saamgedruk word om harder ysballe te vorm. So bou ’n mens sneeumanne, en as jy al in ’n sneeubalgeveg was, sal weet ’n sneeubal kan nogal seermaak as dit jou tref!
Kyk na hierdie video wat verduidelik hoe sneeuvlokkies vorm en ook wat die verskil tussen sneeu en hael is.

Het jy geweet?

Elke sneeuvlokkie is uniek. Kyk net hierdie mooi sneeuvlokkiepatrone wat ’n mens onder ’n mikroskoop kan sien:

Speel ’n bietjie: maak jou eie sneeufles

Vir die van ons wat nie in dele bly waar ons regte sneeu kan sien nie, is dit lekker om jou eie sneeu-ornament te maak. Laat jou verbeelding gaan en dink hoe dit sal voel om in ’n regte sneeustorm te staan!

Foto: www.marthastewart.com

Benodigdhede:

  • ’n Glasfles met ’n deksel wat stewig pas
  • Gebottelde water
  • ’n Bietjie gliserien
  • Gom
  • ’n Mannetjie, boompie of enige ander plastiekornament
  • Blinkertjies (wit of silwer blinkertjies lyk die meeste na regte sneeu)

Metode:

  • Plak jou ornament stewig aan die binnekant van die deksel vas.
  • Gooi die fles amper vol water en gooi die gliserien by. Jy het net ’n klein bietjie gliserien nodig om die water ‘dikker’ te maak sodat jou blinkertjies stadiger val. Te veel gliserien kan dit egter aan die kante van die fles laat vaskleef!
  • Strooi ’n paar teelepels blinkertjies op die water en roer alles versigtig met ’n lepel.
  • Skroef nou die deksel stewig vas en keer die fles om.
  • Skud die fles – dit lyk soos ’n sneeustorm!

Deur Elizabeth Wasserman