Natuurkunde - fysica

1. Als je een perfecte bol een perfect oppervlak laat raken, hoe groot is het oppervlakte gebied dat met elkaar inaanraking komt (veronderstellend dat het materiaal van beide voorwerpen sterk genoeg is, en niet ingedrukt wordt door de druk)? Zal het raakoppervlak vergroten als de radius van de bol vergroot wordt?

Antwoord

19

2. Je hebt een emmer 3/4 vol met water op een weegschaal staan. De emmer water heeft een bepaald gewicht.

a. Je legt een blok hout op het water, en het drijft. Wat wijst de weegschaal nu aan, hoger, lager of hetzelfde?

b. Je steek je hand in het water zonder de emmer aan te raken. Wat wijst de weegschaal nu aan, hoger, lager of hetzelfde?

c. Wat zijn de uitslagen als de bak bij proef a en b helemaal tot de rand gevuld is?

Antwoord

19

3. Ik laat een emmer 7 km naar de bodem van de oceaan zakken, op welke diepte schat je dat de emmer door de druk vervormd zal gaan worden?

Antwoord

19

4. Je hebt zo juist een mok thee ingeschonken en net als je wat melk wil toevoegen word je weggroepen (voor ongeveer tien minuten). Je wil je thee zo heet mogelijk drinken. Wat is het beste; de melk toevoegen voordat je weggaat of daarna (de thee is kokend heet en the melk is op kamertemperatuur)?

Antwoord

19

5. Ook al sta je perfect stil op een zeer precieze weegschaal, dan nog blijft het aangegeven gewicht schommelen rond je eigenlijke gewicht. Waarom?

Antwoord

19

6. Een man houdt een geweer horizontaal anderhalve meter boven de grond. Op hetzelfde moment als het geweer wordt afgevuurd, wordt een andere kogel van dezelfde hoogte, anderhalve meter losgelaten. Als we de wrijvingseffecten en de kromming van de aarde verwaarlozen, welke kogel raakt dan het eerst de grond?

Antwoord

19

7. Giet gloeiend heet water in een dikwandig whiskeyglas en in een dunwandig wijnglas. Van welk glas is het meer waarschijnlijk dat het zal breken? En waarom?

Antwoord

19

8. De snelheid van het geluid is ongeveer 1200 per uur. Veronderstel dat een politieauto op je afkomt met de sirene aan, met een snelheid van 120 km per uur. Met welke snelheid komt het geluid dan op je af ?

Antwoord

19

9. Keesje speelt met zijn plastic bootje in het bad. Het bootje is gevuld met boutjes, moeren en borgringen. Als Keesje al deze dingen uit het bootje in het water dumpt, zodat het bootje leeg in het water drijft, zal het waterpeil dan stijgen, dalen of gelijk blijven?

Antwoord

19

10. Het is algemeen aangenomen dat materiaal uitzet bij temperatuur steiging, en krimpt bij temperatuurs daling. Er is echter een opmerkelijke uitzondering. Welk materiaal is dat, en waarom is het goed dat de natuur voor deze uitzondering zorgde?

Antwoord

19

11. Als je een mechanische klok meeneemt hoog in de bergen, loopt die klok dan sneller of langzamer dan normaal?

Antwoord

19

12. In een luchtdichte kooi zit een vogel op zijn stok. De kooi staat op een uiterst precieze weegschaal, en het totaalgewicht is 5 kilo (het gewicht van de vogel en de kooi). Wat wijst de weegschaal aan als de vogel in zijn kooi rondvliegt?

Antwoord

19

13. Verleg vier lucifers en maak van deze vergelijking een andere natuurkundige vergelijking die waar is.

| \/\/\/ = | \/\/\/

Antwoord

19

14. Is water samendrukbaar? En wat gebeurd er met de zeespiegel als het antwoord dat U geeft anders is dan de werkelijkheid?

Antwoord

19

15. Je hebt een doos met eieren. Sommige zijn hardgekookt en sommige rauw. Hoe kun je weten wat voor ei je hebt?

Antwoord

19

16. Een houten boot drijft op een meer. Een ijzeren anker welke met een touw verbonden is aan de boot wordt overboord gezet. Het touw is echter niet lang genoeg zodat het anker de bodem niet raakt. We verwaarlozen de waterverplaatsing van het touw. Zal het waterpeil dan stijgen, dalen of gelijk blijven, tenopzichte van het waterpeil toen het anker nog in de boot lag?

Antwoord

19

17. Een ballon gevuld met helium is vastgebonden met een enkele draad aan de vloer van een rijdende auto. De ramen zijn gesloten en er is geen verbinding met de buitenlucht. Dan maakt de auto een scherpe bocht naar rechts. Helt de ballon over als de bocht gemaakt wordt? En als dat zo is naar welke kant?

Antwoord

19

18. Een vierkante kamer wordt om je heen gebouwd. Er zijn geen deuren, ramen of andere openingen. De muren, vloer en plafond zijn helemaal gemaakt van spiegels uit een stuk. Niets is in de kamer te vinden behalve jijzelf met fel rode kleren aan. Wat is de kleur van de achtergrond die achter je weerspiegeling te zien is?

Antwoord

19

19a. Gegeven zijn een grote hoeveelheid domino-stenen. Je mag deze beschouwen als ideale balkvormige lichamen. Je gaat een stapel maken waarbij je de blokken ten opzichte van elkaar laat overhellen: zie hiernaast.


       ======
     ======
   ======
 ======

Natuurlijk doe je dit zo dat de stapel niet omvalt. Hoe ver opzij kan je bovenaan komen (gemeten ten opzichte van de onderste blok) als je zoveel blokken mag gebruiken als je wil?

Antwoord

19

19b. Gegeven zijn een grote hoeveelheid domino-stenen. Deze hebben echter schuine kanten. Je gaat een stapel maken waarbij je de blokken ten opzichte van elkaar laat overhellen.


      ____
    _/____\
  _/____\
 /____\

De vraag geldt zowel voor het geval waar je de blokken met het breedste deel onder legt, alsook boven, of gemengd. Natuurlijk doe je dit ook zo dat de stapel niet omvalt. Hoe ver opzij kan je bovenaan komen (gemeten ten opzichte van de onderste blok) als je zoveel blokken mag gebruiken als je wil?

Antwoord

19

20. Een erlenmeyer is gevuld met zonnebrandolie (een erlenmeyer is een mengkolf met een nauwe hals, zie de figuur hiernaast). Na enkele weken blijkt dat deze olie bestaat uit een tweetal componenten. Dit wordt namelijk zichtbaar doordat zich twee lagen vormen: een ietwat lichtere oranjeachtige laag bovenin, en een ietwat zwaardere geelachtige laag onderin:

     ____ 
     \  /
     |--|
     |  |
    /    \
   /oranje\
  /--------\
 /   geel   \
 |__________|

De vraag is: wat gebeurt er met de druk die de vloeistof uitoefent op de bodem van de erlenmeyer (in de afgescheiden fase in vergelijking met de homogene fase)?

Antwoord

19

21. Is het mogelijk met maar vijf gelijke kubussen een toren te bouwen waarbij de bovenste geheel buiten de omtrek van de onderste ligt, zonder dat een kubus valt? De kubussen mogen op geen enkele wijze vast gezet worden, dus gewoon los stapelen en zijn natuurlijk alle vijf even zwaar.

         ___
        |   |
       _|___|
      |   |
     _|___|
    |   |
   _|___|
  |   |
 _|___|
|   |
|___|

Antwoord

22. Je hebt zeven normale kurken. Cillindrisch van vorm. En je hebt een schaal water (doorsnede 40 cm, 10cm diep) . Zo'n kurk zal normaal altijd op zijn zijkant willen gaan drijven in het water. Hoe kun je zonder enig ander hulpmiddel de kurken rechtstandig in de bak water laten drijven?

Antwoord

19

23. Je staat helemaal naakt voor een wei met een omheining. Je hebt helemaal niets bij. Een bordje waarschuwt dat de omheining onder spanning staat. Hoe kun je op dat moment er achter komen of de omheining werkelijk onder spanning staat zonder een flinke schok te krijgen? Je kan dus niet even de voltmeter uit de achterbak van je auto gaan halen.

Antwoord

19

24. Stel je voor dat je vier 30x30x2cm platen hebt geplaatst in de ruimte. Ze zijn alle vier gemaakt van plastic.

Plaat 1 is transparant.
Plaat 2 is zwart geverfd.
Plaat 3 is wit geverfd.
Plaat 4 heeft spiegels op zich.

Zullen de platen allemaal dezelfde temperatuur hebben? En als er verschil is, geef dan aan welke het warmste is aflopend naar de koudste.

Antwoord

19

25. Iemand op de Aarde legt op een weegschaal (balans) aan de linkerkant vogelveren en aan de rechterkant ijzer zodat de weegschaal in balans is. Dan wordt het gehele experiment naar de maan getransporteerd. Wat geeft de weegschaal nu aan?

balans

veren zwaarder

ijzer zwaarder

Antwoord

19

26. Laat een kwartje en een klein stukje papier tegelijk van ca. 1 meter naar beneden vallen, maar zodanig dat het papier met 'dezelfde snelheid' als het kwartje valt. In het luchtledige vallen ze even snel, maar niet bij u in de kamer.

Buiten de munt en het stukje papier mogen geen andere voorwerpen gebruikt worden, en het stukje papier mag niet aan de munt bevestigd worden. Hoe is het toch mogelijk deze truc te verwezenlijken?

Antwoord

19

27. Neem in gewichtloosheid een tafel, zet daarop een veerweegschaal en leg daarop de Aarde. Hoeveel geeft de weegschaal aan?

Antwoord

19

28. Waarom verwisselt een spiegel links en rechts, maar niet onder en boven?

Antwoord

19

29. Nasa overwoog om kanaries in the ruimte te sturen om hen te bestuderen in gewichtloosheid. Het project werd echter al snel geschrapt, omdat iemand stelde dat ook al kregen alle vogels genoeg water te drinken, ze zouden sterven door uitdroging. Waarom was dat?

Antwoord

19

30. Je hebt een blauwe en een rode plastic beker, beide gevuld met respectivelijk blauw en rood water. Je moet nu de inhoud van beide bekers in een grote bak doen en daarna zorgen dat je zoveel mogelijk van de inhoud van de rode beker, uit de grote bak, in de blauwe beker krijgt en visa versa. Wat doe je?

Antwoord

19

31. Je legt een 20 Eurocent stuk op een schoteltje, giet dan zoveel water op het schoteltje dat de munt net onder water komt. Zet dan een een glas op zijn kop over de munt op het schoteltje. De puzzel is om uitvinden wat je moet doen om bijna al het water in het omgekeerde glas te krijgen, en waarvoor de munt bedoeld is.

Antwoord

19

32. Een masieve aluminium bal diameter 2 cm weegt 11 gram. Een holle gouden bal met diameter 2 cm en wanddikte 1/20 cm, weegt ook 11 gram. Als we die twee ballen van een beetje schuinlopend vlak laten rollen, welke bal is het snelst beneden?

Antwoord

19

33. Hoe kun je een ei in het midden van een glas water laten zweven/hangen?

Antwoord

19

34. Het is 20°C. Jij een je vriend hangen op de rand van een droge put. Je laat je vriend een steen precies gelijk met de rand van de put vallen en gelijktijdig start roepen. Als hij 'start' zegt, start jij de stopwatch. Je houdt je oren vlak bij de rand van de put en als je de steen hoort neerkomen stop je de stopwatch. De stopwatch geeft 3,7 sekonden aan. Hoe diep is de put? (verwaarloos luchtweerstand)

Antwoord

19

35. We doen een wedstrijd. Een glazen-fles van een anderhalve liter (met een nauwe hals) wordt met water gevuld tot ca 5 cm onder de rand. Op een teken moet je de fles oppakken en zo snel mogelijk leeg laten lopen. Je mag geen andere hulpmiddelen gebruiken, en uiteraard moet de fles heel blijven. Als je de fles vertikaal op zijn kop houdt, loopt hij in ca 14 seconden leeg. Maar het kan sneller. Hoe?

Antwoord

19

36. Je creëert een vacuum in een retort half gevuld met koud water:

1. Zal het water bevriezen?
2. Zal het water gaan koken?
3. Zal het beide gaan doen?

Antwoord

19

37. Op een weegschaal die bijvoorbeeld op de vlakke bodem van een aquarium staat, wordt aan de ene zijde een lap lood geplaatst. Op de andere zijde wordt een gelijk gewicht aan ijzer gezet. Als het aquarium met water wordt gevuld zal dan de weegschaal in evenwicht blijven?

Antwoord

19

Mocht ik het volgens u niet bij het rechte eind hebben zou ik dit graag van u vernemen!
Graag met onderbouwde redenering.

Naar Index