Laat kinderen het weer niet alleen bekijken, maar het zelf maken!

Met deze vier experimenten leer je kinderen meer over regen, bliksem en andere weersverschijnselen.

Friday, July 3, 2020,
Door Rebecca Renner
Foto van Skafy1, Dreamstime

Het voorjaar en de zomer brengen flink wat spectaculaire weersverschijnselen met zich mee, zoals onweer en – in sommige delen van de wereld – tornado’s. En ze zijn een goede aanleiding om meer over het weer te weten te komen.

Het weer is vaak het eerste stukje natuurwetenschap dat kinderen op school leren en kan ook nieuwsgierigheid wekken naar andere gebieden van de natuurwetenschap. “Het weer beïnvloedt kinderen elke dag in wat ze doen, bijvoorbeeld bij de vraag of ze buiten kunnen spelen of een regenjas moeten aantrekken,” zegt Mary Fairbanks, hoofd publieksvoorlichting en meteorologe van de Amerikaanse National Weather Service, die online-weerlessen voor kinderen aanbiedt. “Dus zijn ze zich vrij goed bewust van het weer en willen ze weten wat zich daarboven afspeelt.”

Plaatselijke meteorologen hebben kinderen op hun nieuwsgierigheid aangesproken door ze via de radio of het internet iets bij te brengen over het weer. “Met activiteiten waarbij je de handen uit de mouwen steekt blijven kinderen veel langer geïnteresseerd dan het lezen van zinnetjes in een boek,” zegt Brittney Bowman, meteorologe bij het radiostation WJHL-TV in Johnson City, Tennessee. “Als je een fysiek experiment kunt laten zien, vooral een experiment dat door een kind is gecreëerd, onthoud je het idee erachter veel beter.” 

Inspireer jouw meteorologen-in-de-dop met de onderstaande experimentjes en uitlegvideo’s.

Woest weer: bliksem

Wat je nodig hebt: ballon, gloeilamp, wol (je kunt ook je eigen haar gebruiken) en een donkere ruimte.

Wat je moet doen: Blaas de ballon op en laat je kind met de ballon over de wol of over hun eigen haardos wrijven om statische elektriciteit op te wekken. Schud de ballon in een donkere ruimte zo dicht mogelijk boven een losse gloeilamp heen en weer, maar zonder de gloeilamp aan te raken. Door de statische elektriciteit in de lucht zal de lamp gaan flikkeren.

De wetenschap achter het weer: In wolken hopen zich geladen deeltjes (ionen) op. Deze ionen groeperen zich naar hun positieve of negatieve lading, waardoor elke wolk een positieve of negatieve lading ontwikkelt. Positief geladen wolken stijgen op en creëren een hoge onweerswolk of ‘donderwolk’ (cumulonimbus). Negatief geladen wolken blijven lager boven de grond hangen, die plaatselijk positief wordt geladen.

Maar tegengestelde ladingen trekken elkaar aan. Wanneer er een negatieve lading wordt opgebouwd en die lading wordt te sterk om in stand te houden, dan wordt er elektriciteit ontladen richting een gebied met een positieve lading – hetzij een andere wolk, hetzij de grond. Wanneer dat gebeurt, zie je een bliksemschicht.

Dat is ook wat er (ongeveer) gebeurt met de ballon en de wol: door met de wol over de ballon te wrijven wordt er statische elektriciteit opgewekt. Net als de grond heeft de gloeilamp een positieve lading, waardoor hij de negatief geladen ionen van de ballon aantrekt. Als er te veel negatieve ionen in de ballon worden opgebouwd, slaat de vonk over en hebben jouw kinderen een piepklein bliksemschichtje binnenin een gloeilamp gecreëerd.

Woest weer: wolkenvorming

Wat je nodig hebt: 2-propanol en een lege plastic fles

Wat je moet doen: Giet een bodempje van ruim één centimeter aan 2-propanol in de fles en schroef de dop er dan stevig op. Beweeg de alcohol rond, zodat de hele fles aan de binnenkant met 2-propanol is bevochtigd.

Laat de kinderen de fles met beide handen vastpakken en hun handen dan in tegengestelde richting draaien, zodat ze de fles als het ware ‘uitwringen’. (Kleine kinderen hebben hierbij misschien wat hulp nodig.) Hoe meer ze de fles vervormen, hoe moeilijker het wordt. Dat komt doordat de ruimte in de fles steeds kleiner wordt en de druk daardoor steeds hoger. Verdraai de fles totdat je niet verder kunt en laat hem dan ineens los! Plotseling ontstaat er een wolkje in de fles.

De wetenschap: Een helderblauwe hemel betekent doorgaans dat er vergeleken met naburige gebieden een hoge luchtdruk en een hoge temperatuur heersen. Dat gebeurt ook binnenin de fles die je met je handen verdraait: de druk neemt toe, waardoor de lucht in de fles ook een beetje warmer wordt. Wolken ontstaan in de lucht als daar water en aerosolen (minuscule deeltjes die in de lucht zweven) aanwezig zijn en als de lucht afkoelt. Door de fles los te laten, wordt de ruimte binnenin de fles opeens groter en neemt de druk plotseling af, waardoor de lucht koeler wordt. Het vocht dat altijd in de lucht aanwezig is, condenseert rond de minuscule alcoholdeeltjes in de lucht en voilà! – de wolk is geboren. Zo ook condenseert de waterdamp die in de lucht aanwezig is rond zwevende aerosolen, waardoor er een echte wolk ontstaat.

Woest weer: lagedrukgebied (nodig voor storm)

Wat je nodig hebt: glazen pot, schaar, ballon, papier, rietje, plakband of lijm, viltstift

Wat je moet doen: Snijd het tuitje van de ballon af en span de ballon over de opening van de pot, zodat hij strak gespannen is, als het vlies van een trommel. Laat je kinderen een pijl van papier uitknippen en die met de punt naar buiten in een rietje steken. Leg het rietje plat op het midden van het vlies, waarbij de pijlpunt over de rand van de pot uitsteekt en lijm of plak hem dan vast. Zet de pot naast een stuk papier dat je op de muur hebt geplakt en trek met viltstift een rechte lijn vanaf de pijlpunt op het papier. Schrijf boven deze lijn de woorden ‘hoge druk’ en daaronder ‘lage druk’. Ziedaar: jouw kind heeft zojuist een barometer gemaakt, waarmee je de luchtdruk meet. Afhankelijk van de luchtdruk van het moment, zal de pijl omhoog of omlaag wijzen. Laat je kinderen de metingen en ook het weer zelf gedurende een paar dagen bijhouden.

De wetenschap: De luchtdruk is de kracht die door het gewicht van de lucht wordt uitgeoefend. Als de luchtdruk stijgt, zal de lucht buiten de pot zwaarder op het gespannen vlies van de ballon drukken en die samen met het rietje een beetje indrukken, waardoor de pijl omhoog wijst en naar de woorden ‘hoge druk’ wijst. Ook buitenshuis wordt lucht naar de aarde geduwd, waar hij wordt opgewarmd en het water in de lucht verdampt. “Daarom zien we meestal zo’n mooie strakblauwe hemel als er een hogedrukgebied boven ons ligt,” zegt Bowman.

Als de luchtdruk daalt, wordt het gewicht van de lucht op het vlies van de ballon minder, waardoor de lucht binnenin de pot een beetje kan uitzetten, het vlies opbolt en de pijl daardoor omlaag wijst. Ook buitenshuis stijgt de lucht op naar hogere lagen van de atmosfeer, waar hij zal afkoelen en er condens ontstaat, die mogelijk in de vorm van regen zal vallen. Daarom ook ontstaan er vaak wolken en is er onweer op komst wanneer de pijl naar de woorden ‘lage druk’ wijst.

Woest weer: tornado’s

Wat je nodig hebt: twee lege flessen van twee liter waarvan de etiketten zijn verwijderd, ducttape, kraanwater, voedingskleurstof of eetbare glitter

Wat je moet doen: Doe een paar druppels voedingskleurstof of een paar lepeltjes eetbare glitter in een van de 2-liter-flessen en vul de fles dan voor driekwart met water. Plaats de openingen van de flessen tegen elkaar aan en laat je kind de flessen met ducttape goed aan elkaar plakken, zodat er geen water uit weg kan lekken. Help je kind de flessen rechtop te zetten, met de gevulde fles boven, en breng het water in een rondtollende beweging door het geheel eens goed rond te draaien.

De wetenschap: Terwijl het water van de bovenste fles naar de onderste fles stroomt, zal het blijven tollen, waardoor in het water een ‘tornado’ ontstaat. Deze watertornado behoudt zijn vorm dankzij de centripetale of middelpuntzoekende kracht, die het water naar het centrum van de fles trekt, terwijl het water door de zwaartekracht naar beneden wordt getrokken. In het echt werken tornado’s iets ingewikkelder. De wind in een tornado blijft rondtollen omdat hij zich in een ‘cyclostrofische balans’ bevindt. (Leuk om te weten: ‘cyclo’ betekent ‘rond’ en verwijst naar het feit dat het lagedrukgebied dat een storm of tornado veroorzaakt met de rotatie van de aarde meedraait; ‘strofisch’ verwijst naar het Griekse woord voor ‘tollen’.) De draaibeweging wordt veroorzaakt door de centrifugale of middelpuntvliedende kracht, dezelfde kracht die je voelt wanneer je in een auto door een scherpe bocht neemt. Deze kracht is tegengesteld aan de kracht die wordt veroorzaakt door het luchtdrukverschil tussen de hogere en de lagere atmosfeer (de ‘drukgradiëntkracht’) 

“De centrifugale kracht duwt de lucht naar buiten terwijl de drukgradiëntkracht de lucht naar binnen trekt,” zegt Bowman. “De balans tussen beide krachten zorgt voor een draaibeweging.”

Hoe snel valt een regendruppel? En wat is de vorm van een regenboogKijk voor deze weetjes voor kinderen en meer op natgeojunior.nl

Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op NationalGeographic.com

lees verder

Family

NatGeo Family

Vermaak, educatie en prachtige fotografie voor ontdekkingsreizigers van alle leeftijden.

Voorzie je een coronavirus-zomerdip? Boost het brein van je kinderen in de natuur.

Het is goed voor de cognitieve en emotionele vaardigheden van kinderen om een band met de natuur te hebben. Dit gebeurt er als ze buiten zijn.

Hoe tuinieren je kinderen levensvaardigheden bij kan brengen

En: ideeën om je kids in de tuin te laten spitten.
Lees meer