Quiz

Hoeveel had u er goed? De antwoorden én uitleg van de wetenschapsquiz

De Nationale Wetenschapsquiz 2018 Beeld Robert Lagendijk

Een vraag over Archimedes, iets met champagne. Ook in de 25ste editie van de wetenschapsquiz ontbraken de klassiekers niet. 

Veel vragen uit de bètahoek, maar dit keer kon je met redeneren een heel eind komen. En anders nam je de proef op de som, zoals met vraag 3 over de pendelende cranberry’s of met de bottle flip challenge van vraag 6.

Absolute breinkraker was vraag 13. Niet alleen omdat, zeker voor lezers van Trouw die de quiz in de krant maakten, nauwelijks te zien was hoe het karretje in elkaar stak, maar ook omdat het antwoord dwars tegen de intuïtie in ging. Met een meccanodoos kwam je er wel uit, maar wat gebeurde er precies? Dat was pas een leuke vraag voor de quiz geweest.

Hieronder vindt u alle vragen en antwoorden van de Nationale Wetenschapquiz 2018. Hoeveel vragen had u goed?

Vraag 1

Je brengt met identieke kristallen glazen een toost uit met champagne en een toost met bubbelloze wijn. De glazen met bubbelloze wijn klinken hoog en helder, die met champagne laag en dof. Hoe komt dat?

a. Doordat de stroming in de champagne de geluidsgolven vervormt
b. Doordat de geluidsgolven sneller reizen door gas dan door vloeistof
c. Doordat de bellen in de champagne de geluidsgolven afremmen

Ter illustratie: Zo klinkt een glas champagne mét bubbels

En zo klinkt een glas met wijn zonder bubbels:

Antwoord

De snelheid van het geluid is in water (of wijn) bijna vijf keer zo groot als in lucht. Dat komt doordat water zich moeilijk laat samendrukken en de geluidstrilling daardoor veel sneller doorgeeft dan lucht dat een veel ‘slapper’ medium is. Door de (koolzuur)belletjes is champagne weer heel goed samen te drukken; de geluidssnelheid is er een stuk lager. En daarmee ook de toonhoogte. Bovendien worden de belletjes door de druk van de geluidsgolven telkens samengeperst. Dat kost energie, waardoor het geluid snel uitdooft. Het juiste antwoord is C.

Vraag 2

In steden als Singapore en Hongkong zetten architecten hun flatgebouwen vaak op kolommen. Waarom doen ze dat?

a. Om een ruimte te creëren waar mensen bij regen kunnen schuilen
b. Om valwinden op te wekken, wat op straatniveau voor frisse lucht zorgt
c. Om de gebouwen beter bestand te maken tegen aardbevingen

Antwoord

In dichtbebouwde Aziatische steden staat vaak weinig wind. Maar ook dan is er bij de hoge gebouwen een verschil in luchtdruk tussen de kant waar de wind op staat en de kant in de luwte. Door de gebouwen op pilaren te zetten ontstaat er een trek onder de gebouwen door. De snelheid van die valwinden kan oplopen tot drie keer de windsnelheid in open veld - reden om in winderig Nederland juist op te passen met gebouwen op pootjes (B).

Vraag 3

Je koopt in de supermarkt een zakje gedroogde cranberry’s en een fles koolzuurhoudend water. Je schenkt dat water ’s avonds in een karaf en gooit er een handvol cranberry’s in. Die gaan nu op en neer pendelen tussen de bodem en het wateroppervlak. Waar zijn de bessen de volgende ochtend?

a. Ze drijven aan het wateroppervlak.
b. Ze pendelen nog steeds.
c. Ze liggen op de bodem.

Antwoord

Het is een wonderlijk gezicht. De cranberry’s zijn gesuikerd (anders smaken ze veel te zuur) waardoor ze zwaarder zijn dan water en zinken. Maar op de bodem vormen zich koolzuurbelletjes op de bessen waardoor ze boven komen drijven. Daar knappen de belletjes waardoor de bessen weer zinken. Dat gaat een hele tijd door totdat het koolzuur is verdwenen en de bessen op de bodem blijven. Maar in de loop van de nacht trekt ook de suiker uit de cranberry’s: ze worden lichter en drijven de volgende dag allemaal aan het oppervlak (A).

Vraag 4

Archeologen vonden in Herculaneum slachtoffers van de beruchte Vesuviusuitbarsting van 79 na Christus. Deze mensen hadden opvallend zwak tandglazuur in vergelijking met tijdgenoten elders. Hoe kwam dat?

a. De laag zwavelrijke as en lava, die de lichamen bedekte, heeft de samenstelling van de tanden veranderd.
b. Het drinkwater in Herculaneum bevatte veel fluoride.
c. De bevolking poetste haar tanden met zout, kalk en wol.

Antwoord

B: door vulkanische activiteit van de Vesuvius bevatte het grondwater in de omgeving veel fluoride. Terwijl de inwoners van Pompeï hun drinkwater via aquaducten aanvoerden, konden ze in Herculaneum dit grondwater gebruiken omdat het niet al te diep zat. Fluoride werkt goed tegen gaatjes, maar belemmert bij hoge doseringen juist het herstel van het tandglazuur. Als gevolg hiervan verkleuren de tanden. Er verschijnen eerst witte streepjes en vervolgens gele en bruine vlekken op het tandglazuur. In ernstige gevallen wordt het glazuur bros en brokkelt het af.

Ionica Smeets en Pieter Hulst presenteren de Nationale Wetenschapsquiz 2018 Beeld Robert Lagendijk

Vraag 5

Er is een haaiensoort die na zwangerschap bijna altijd een tweeling baart. Hoe komt dat?

a. Er zijn steeds twee eitjes tegelijk rijp.
b. De moederhaai heeft twee baarmoeders.
c. Bij elke paring krijgt de moederhaai twee zaadcellen geleverd.

Antwoord

De zandtijgerhaai is eierlevendbarend: de vrouwtjes broeden de eieren in hun lichaam uit. Aanvankelijk komen er tientallen eieren uit, maar het sterkste jong eet snel na het uitkomen zijn broertjes en zusjes op. Doordat de haai twee baarmoeders heeft, worden er twee haaitjes geboren.

Vraag 6:

Bij de water bottle flip challenge is het de kunst om een flesje water zó te gooien, dat het na een salto staand landt. Wanneer het flesje voor ongeveer 30 procent is gevuld, is de kans het grootst dat dit lukt. Maar wat als het flesje voor ongeveer 30 procent is gevuld met vla, in plaats van water? Dan is de kans dat het flesje rechtop landt:

a. Even groot, de dichtheden van vla en water zijn immers vergelijkbaar.
b. Kleiner, want vla is stroperiger dan water.
c. Groter, want vla is stroperiger dan water.

Antwoord

Het water kan de draaibeweging van het flesje niet volgen. Dat remt de draaisnelheid. Vla is stroperiger, maar gaat daardoor juist meer met de draaibeweging mee. Vergelijk het met een rauw en een hardgekookt ei: het rauwe ei tolt veel minder snel op het aanrecht.

Doordat het vlaflesje sneller blijft draaien, is de kans kleiner dat het goed terechtkomt (B).

Vraag 7

Je laat tegelijk drie tonen horen, één van 400, één van 600 en één van 800 hertz. Welke toon hoor je?

a. 200 hertz
b. 1000 hertz
c. 1800 hertz

Antwoord

Je verwacht misschien dat je een toon hoort die hoger is dan de drie afzonderlijke tonen, een soort boventoon, maar de proef op de som is onverbiddelijk: er klinkt juist een lage toon die sterk lijkt op een toon van 200 hertz (A).

Het gekke is: die toon is er niet. Dat wil zeggen, geluidsapparatuur registreert hem niet. Je maakt die toon als toehoorder zelf. Niet in je gehoororgaan maar in je hersenen. Die merken drie tonen op die boventonen zijn van een grondtoon van 200 hertz. Dan moet die grondtoon er ook zijn, ‘denken’ de hersenen. En ze verzinnen hem erbij.

Vraag 8

Doordat de aarde opwarmt, verdwijnt er veel ijs op Groenland en Antarctica. Waar leidt dat toe?

a. We krijgen langzaam de achterkant van de maan te zien.
b. Rond de evenaar komt de zeebodem iets omhoog.
c. De dagen duren iets langer.

Antwoord

Het gesmolten poolijs komt in zee terecht en verplaatst zich in de richting van de evenaar. Het water komt zo verder van de draaias van de aarde terecht. Dit vertraagt de draaiing van de aarde, net zoals een kunstrijder vertraagt als hij na een pirouette zijn armen wijd uitstrekt. De dagen worden dus iets langer (C). Het effect is klein: tijdens de afgelopen 25 jaar werden de dagen in totaal 0,2 milliseconde langer.

Vraag 9

Een bak is gevuld met een dikke laag fijn zand. Van onderaf wordt lucht door het zand geblazen, met flinke kracht en gelijkmatig verdeeld. Wat gebeurt er als je een biljartbal in de bak gooit?

a. De bal zal op het zandoppervlak gaan ronddrijven.
b. De bal zal heen en weer gaan tussen de bodem en het oppervlak.
c. De bal zal naar de bodem zinken.

Antwoord

De klassieke Archimedesvraag. Als van onderaf lucht door het zand wordt geblazen, gaan de korrels zweven. Het zand gedraagt zich dan als een vloeistof. Omdat het soortelijk gewicht van een biljartbal ongeveer gelijk is aan dat van zand, maar veel groter dan dat van het zand-luchtmengsel, zinkt de bal (C).

Vraag 10

Waarom hebben taalkundigen in Nederland en Vlaanderen minstens vijftig woorden voor vlinder kunnen optekenen, maar slechts vier voor varken?

a. Woorden voor vlinder zijn relatief jong, woorden voor varken heel oud.
b. Vlinders hebben geen economische waarde.
c. In de Bijbel wordt het varken vaker genoemd dan de vlinder.

Antwoord 

B, varkens hebben economische waarde. Wie handel drijft, heeft er belang bij dat er geen onduidelijkheid is over de waar, ook al spreken koper en verkoper een ander dialect. Voor koopwaren ontstonden dus vrij snel gemeenschappelijke termen. Bij vlinders gebeurde zoiets niet. Hetzelfde fenomeen zien we bij planten: er zijn slechts zes woorden opgetekend voor gras, dat waarde heeft als veevoer, en meer dan 160 voor madeliefje.

Vraag 11

Vijf boeren moeten drie kavels land van elk 1 hectare groot eerlijk verdelen. Iedere boer krijgt dus 0,6 hectare land. Niemand vindt het een probleem als zijn grond uit meerdere stukken bestaat, mits elk stuk minstens 0,25 hectare groot is. Lukt het om de kavels onder deze voorwaarde te verdelen?

a. Nee, het kleinste stuk is altijd kleiner dan 0,25 hectare.
b. Ja, dat lukt net.
c. Ja, het kleinste stuk kan zelfs groter dan 0,25 hectare zijn.

Antwoord

Het kan alleen als iedere boer twee stukken land krijgt. Immers, als een boer één lap grond krijgt, blijft van dat kavel 0,4 hectare over en daar kun je niets meer mee. Je kunt het niet meer opdelen en je kunt het ook niet aanvullen tot 0,6 hectare. Een boer kan ook niet drie of meer stukken krijgen.

Om alle vijf boeren twee stukken te geven moet je de drie kavels in tien stukken verdelen. En dat kan alleen als minstens één kavel in vieren gaat. Vier keer 0,25 hectare: het lukt dus hooguit net. Die vier stukken moet je telkens met 0,35 hectare aanvullen. Dat doe je door de twee overgebleven kavels allebei in twee stukken van 0,35 hectare en één van 0,3 hectare te verdelen. Vier boeren krijgen 0,35 plus 0,25 hectare. En dan blijven voor boer vijf twee stukken van 0,3 hectare over (B).

Vraag 12

Het carillon van de Zuiderkerk in Amsterdam en dat van de Nieuwe Toren in Kampen zijn rond 1660 gegoten door de gebroeders Hemony. Het carillon in Kampen is nog steeds zuiver, maar de klokken in Amsterdam zijn gemiddeld bijna een halve toon lager geworden. Waardoor komt dat?

a. De lucht in Amsterdam was sterker vervuild dan in Kampen.
b. De Amsterdamse klokken zijn intensiever bespeeld.
c. De Amsterdamse klokken zijn van een goedkoop soort brons gemaakt.

Antwoord

De lucht in Amsterdam bevatte vanaf de industrialisatie meer zwavelverbindingen. Die tastten het brons aan waardoor de wanden van de klokken dunner werden. Een dunnere wand geeft een lagere toon (A).

Het karretje van vraag 13 Beeld Robert Lagendijk

Vraag 13

Het bovenstaande karretje staat op tafel, met een liniaal erbovenop. Je drukt de liniaal van boven op het grote wiel en beweegt hem naar rechts. Wat doet het karretje?

a. Het rijdt naar links.
b. Het blijft stilstaan.
c. Het rijdt naar rechts.

Antwoord

Je gelooft het pas als je gezien hebt wat er gebeurt. Het karretje blijkt met de liniaal mee te bewegen, naar rechts dus (C). Het gaat zelfs sneller dan de liniaal.

Als je eraan gaat rekenen, rolt die conclusie er vanzelf uit. Zie bijvoorbeeld dit document.

Zonder formules wordt het lastiger. Intuïtief denk je: de liniaal gaat van links naar rechts, het grote wiel draait met de klok mee, de kleintjes dus tegen de klok in. Ergo: het karretje gaat naar links. Maar dat is niet wat je ziet gebeuren.

Essentieel in dit verhaal is de vorm van de kleine wieltjes. Dat zijn garenklosjes – de diameter van de as is kleiner dan die van de wielen. Waren die diameters gelijk, met andere woorden, waren de wieltjes cilinders, dan zou de liniaal niet kunnen bewegen. Immers, het ene wiel drijft het andere aan: dus ze leggen dezelfde afstand af. Ofwel: het karretje heeft dezelfde snelheid ten opzichte van de tafel als ten opzichte van de liniaal. Zodat de liniaal niet – zonder te slippen – kan bewegen ten opzichte van de tafel.

Maar het zijn dus garenklosjes. Nu kan er een snelheidsverschil tussen tafel en liniaal ontstaan. Hoe dat uitpakt? Houd nu de liniaal stil en beweeg de tafel naar links. Het karretje blijft stil staan, maar de wieltjes volgen die beweging, net als hun assen. Ook het grote wiel maar dan de andere kant op en veel minder snel. De liniaal gaat dus minder snel naar links. Waardoor het voor een toeschouwer die met de tafel mee naar links beweegt, lijkt alsof de liniaal naar rechts gaat. En het karretje ook, maar een stuk sneller.

Als dit te ingewikkeld wordt, kijk dan gewoon onderstaande video.

Vraag 14

In de 16e eeuw zag een bemanningslid van het schip De Witte Swaen na een maandenlange poolnacht de zon twee weken eerder opkomen dan hij had verwacht op basis van astronomische gegevens. Wat was er aan de hand?

a. Hij had een luchtspiegeling gezien, die veroorzaakt werd door afbuigende zonnestralen op de grens van een warme en een koude luchtlaag.
b. Hij had zich gebaseerd op de verouderde juliaanse kalender, die achterliep op het zonnejaar.
c. Hij had een scheepskompas gebruikt dat niet was aangepast aan een afwijking in het magnetische veld van het geografische noorden.

Antwoord

Dat bemanningslid was Gerrit de Veer, een van de overwinteraars in het Behouden Huijs op Nova Zembla. Hij zag op 24 januari 1597 de zon boven de horizon. Je hebt nog met de Juliaanse kalender gerekend, was de eerste reactie. Die was in 1582 vervangen door de Gregoriaanse. Het was die dag al 3 februari. Maar nee, uit het journaalboek van De Veer bleek later dat hij zich niet in de dagtelling had vergist. Ook zijn positiebepaling was correct. Willem Barentz had vlak bij het Huijs een kompas laten plaatsen en dat was precies op de noord-zuid-richting uitgelijnd.

Gerrit de Veer kon de zon zien door een luchtspiegeling (A). Als het aardoppervlak zeer koud is,kan de onderste luchtlaag kouder worden dan de lagen daarboven. Als die zogeheten inversielaag die juiste dikte heeft – zo’n 400 kilometer – dan draait het zonlicht al kaatsend met het aardoppervlak mee, net als het licht in een glasvezelkabel. Dat heet het Nova Zembla-effect.

Vraag 15

Je loopt op een loopband en kijkt ondertussen naar het midden van een grote , zwarte schijf met witte stippen, die langzaam tegen de klok in draait. Na een tijdje val je vanzelf om. Welke kant val je op?

a. Naar links.
b. Naar rechts.
c. Willekeurig naar links of naar rechts.

Antwoord

Als je tijdens het lopen de wereld om je heen tegen de klok in ziet draaien, denken je hersenen dat je lichaam met de klok mee aan het draaien is en dat je dus naar rechts aan het vallen bent. Dat corrigeren ze door je lichaam naar links te laten hellen. Omdat je geen correcties van de ‘echte’ wereld krijgt, gaat dat na een tijdje fout en val je echt. Naar links (A).

Lees ook:

De antwoorden van de Wetenschapsquiz van 2017

Moet een wetenschapsquiz laten zien wat de essentie van wetenschap is? Of mag je dat van een televisiequiz niet verwachten?

Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2019 de Persgroep Nederland B.V. - alle rechten voorbehouden