Over kraaiende kippen en de prijs van knolpower

Zij leek gemakkelijk, de 22ste editie van de Wetenschapsquiz. Maar er zaten enkele instinkers tussen. De inzenders hadden gemiddeld nog niet de helft goed. Verder was het een quiz als vanouds. Veel bèta. Maar Archimedes liet voor het eerst verstek gaan.

1. Als je Spa rood in een glas giet waar je net witte wijn uit gedronken hebt, zie je geen bubbels. Hoe komt dat?

a) Doordat CO2 beter oplost in alcohol dan in water.

b) Doordat de alcohol in de oneffenheden van het glas gaat zitten.

c) Doordat de viscositeit van wijn groter is dan die van water.

De traditionele bubbeltjesvraag om in de stemming te komen. Maar een gemakkelijke binnenkomer is het niet.

Het antwoord begint ermee dat Spa rood verzadigd is met CO2. Het gas wil eruit, maar heeft daar een beginnetje voor nodig. Dat kan een verontreiniging in het water zijn maar ook een oneffenheid in het glas (antwoord B). In ieder glas zitten microscopisch kleine putjes waar het water niet in kan waardoor daar een luchtbelletje blijft zitten.

De CO2 ontsnapt uit het water naar dat luchtbelletje. En als het belletje groot genoeg is geworden, stijgt het op. Niet helemaal: er blijft altijd een restbelletje achter dat zich opnieuw met CO2 vult.

Water vult die gaatjes niet doordat de krachten tussen de watermoleculen (de cohesie) te groot zijn. De cohesie in alcohol is veel kleiner. Leg een druppel water op een glasplaat en het blijft als een - iets ingezakt - bolletje liggen. Een druppel alcohol vloeit helemaal uit. Door die eigenschap kan alcohol de putjes in het glas wel vullen en ontstaat er geen beginnetje voor de CO2-belletjes.

En bubbeltjeswijn dan, vroegen wij ons af. Als je champagne in een schoon glas giet, legt Detlef Lohse van de Universiteit Twente uit, krijgt de alcohol de kans niet om de putjes te vullen. Spoel het glas eerst met witte wijn, zegt hij, en de champagne zal nauwelijks bruisen.

2. Vrouwelijke spionnen in de zeventiende eeuw smokkelden briefjes in rauwe eieren. Hiervoor maakten ze de eierschaal zacht in azijn. Hoe kregen ze zo'n schaal weer hard?

a) Door het ei in water te leggen.

b) Door het ei in karnemelk te leggen.

c) Door het ei in een loogoplossing te leggen.

Een eierschaal bestaat uit kalk, calciumcarbonaat, en dat lost een beetje op in azijn - het carbonaat wordt koolzuur. De schaal wordt zacht, wat spionnen in staat stelde er een sneetje in te maken en een briefje in het ei te verstoppen. Daarna maakten ze de schaal weer hard door het ei in water te leggen (antwoord A). Het calcium in de schaal reageerde dan met het beetje koolzuur (opgelost CO2), dat altijd wel in water aanwezig is, tot calciumcarbonaat.

3. Wat gebeurt er met een kip als haar linkereierstok ten gevolge van een ontsteking niet meer functioneert?

a) Ze krijgt de uiterlijke kenmerken en het gedrag van een haan.

b) Ze komt in de groep meteen aan de top van de pikorde.

c) Ze wordt door de andere hennen uitgestoten.

Een kip heeft twee eierstokken maar de rechter blijft steken in haar ontwikkeling. Dat geldt voor de meeste vogels, vermoedelijk omdat ze dan bij het vliegen minder gewicht hoeven te torsen. Daar heeft de kip dan weer niets aan maar dat is een ander verhaal.

Als die linkereierstok niet meer werkt, komt de rechter tot leven en ontwikkelt zich tot iets testikelachtigs. De eierstok produceert dan mannelijke geslachtshormonen, waardoor de kip hanentrekjes krijgt: grotere kam en ze begint te kraaien (A).

4. Hoe kan een keeper de richting van een penalty het beste voorspellen?

a) Door te kijken naar de standvoet van de schutter.

b) Door de voorkeurshoek van de schutter te kennen.

c) Door te letten op de hoek waaronder de schutter naar de bal rent.

Als de keeper wacht tot de schutter geschoten heeft, is hij te laat. De bal ligt na een halve seconde in het doel, terwijl het hem 0,7 seconden kost om naar de hoek te duiken. Hij moet dus gokken of afgaan op een hint van de schutter.

Onderzoek van de Vrije Universiteit toonde tien jaar geleden aan dat de plaatsing van de standvoet voor 85 procent de richting van het schot bepaalde (A). Wees de voet naar rechts, dan ging de bal ook bijna altijd naar rechts. Tussen het moment dat de schutter zijn standbeen plaatst en het schot lost, zit iets meer dan 0,2 seconden. Net de tijd die de keeper nodig had.

5. Waardoor is het aantal koudegolven (perioden met strenge vorst) in Nederland de afgelopen honderd jaar afgenomen?

a) Doordat we in de winter steeds minder vaak oostenwind krijgen en de oostenwind gemiddeld warmer geworden is.

b) Doordat de invloed van de warme golfstroom toeneemt.

c) Door toenemende verdamping ontstaan meer wolken en wolken houden de warmte vast.

Voor een koudegolf in Nederland heb je een aanhoudende oostenwind nodig die winterse kou aanvoert. Beide zijn de afgelopen eeuw minder geworden (antwoord A).

De wind komt tegenwoordig vaker uit het westen doordat er door de klimaatverandering vaker boven de Middellandse Zee een hogedrukgebied ontstaat (waar de wind met de wijzers van de klok mee omheen draait).

Daarnaast smelt het ijs in de Noordelijke IJszee, waardoor het water daar meer opwarmt. Als de wind dan eens uit die hoek waait, is hij niet meer zo koud als voorheen.

6. Hoe kun je een lichtstraal ombuigen?

a) Met een statisch magnetisch veld.

b) Met stromend water.

c) Met een andere lichtstraal van dezelfde golflengte.

Een lichtstraal is heel eenvoudig te geleiden, bijvoorbeeld met een glasvezelkabel. In zo'n kabel zit het licht gevangen doordat het telkens als het bij het grensvlak - tussen glas en lucht - komt, naar binnen wordt weerkaatst.

Zoiets kan ook met water. Als je het licht door een dichte waterstraal stuurt, zit het ook gevangen en kan het niet anders dan de straal volgen (B).

Een magneetveld heeft normaal gesproken geen grip op licht. Lichtdeeltjes zijn bijvoorbeeld niet geladen. Het is wetenschappers wel eens gelukt om licht met een magneetveld een andere kant op te sturen, maar dat deden ze met hulp van een melkachtig medium. Toen manipuleerden ze de verstrooiing, en dat is iets anders dan ombuigen.

7. Eva is 36 jaar oud. Zij is nu twee keer zo oud als Sofie was toen zij zo oud was als Sofie nu is. Hoe oud is Sofie nu?

a) 18 jaar

b) 24 jaar

c) 27 jaar

Dit soort vragen kun je algebraïsch aanpakken, maar in dit geval kun je de gegeven antwoorden ook gewoon proberen. Stel A is goed en Sofie is nu 18 jaar. Dan was Eva destijds ook 18. Eva is nu 36, dus 'destijds' is 18 jaar geleden (36 min 18). 18 jaar geleden zou Sofie dan 0 jaar zijn geweest. 18 is niet het dubbele van 0, dus A is niet goed.

B is ook niet goed, maar C wel. Stel namelijk dat Sofie nu 27 is. Het is dan 9 jaar geleden dat Eva 27 was. Toen was Sofie 18 (27 min 9). 36 is het dubbele van 18, dus C is goed.

Algebraïsch gaat het bijvoorbeeld als volgt. Nu is Eva 36 en stel de leeftijd van Sofie op x. Toen was Eva dus x en Sofie 18 (de helft van 36).

Vanuit Eva's oogpunt is dat 36 - x jaar geleden. Sofie zal zeggen dat het x - 18 jaar geleden is. 36 - x = x - 18. Daaruit volgt: 2x = 54, ofwel x = 27.

8. Waardoor lijken de ballen om elkaar heen te draaien als je met een zonnebrillenglas voor één oog naar dit filmpje kijkt?

a) Doordat het oog met het glas ervoor het beeld met minder contrast doorgeeft aan de hersenen.

b) Doordat het oog met het glas ervoor het beeld verkleind doorgeeft aan de hersenen.

c) Doordat het oog met het glas ervoor het beeld vertraagd doorgeeft aan de hersenen.

Zie: https://youtu.be/hr5b5RcMak4

In het filmpje bewegen twee ballen aan een slinger tegen elkaar in, en voor elkaar langs. Als je een oog bedekt met een zonnebrilglas, kijkt dat oog alsof het schemert. Dan moet je het hebben van de staafjes in het netvlies die lichtgevoeliger zijn dan de kegeltjes, maar ook trager. Door dat verschil tussen snelle en trage cellen in het netvlies, maakt het brein een rekenfout bij de reconstructie van het beeld en ontstaat er een 3D-suggestie (C).

9. Op Mars is de hemel overdag rood en bij het ondergaan van de zon juist blauw. Hoe komt dit?

a) De atmosfeer van Mars is ijler en stoffiger.

b) De atmosfeer van Mars bestaat grotendeels uit CO2 en dat verstrooit rood licht sterker dan blauw licht.

c) Mars draait in tegengestelde richting om zijn as, waardoor het inkomende licht een omgekeerde dopplerverschuiving ondervindt.

Onze hemel is blauw doordat het blauwe deel van het zonlicht meer wordt verstrooid door de atmosfeer dan de andere kleuren. Bij een ondergaande zon is de weg voor het zonlicht door de atmosfeer zo lang dat alleen rood goed doorkomt en de zon dus rood kleurt.

Op Mars is de atmosfeer zo ijl dat die blauwe kleuring overdag nauwelijks te zien is. Veel belangrijker is dan het rode stof dat door de lucht zweeft (A). Bij het opkomen of ondergaan van de zon is de weg van het licht door de ijle atmosfeer weer zo lang dat de verstrooiing zichtbaar wordt (de zon kleurt dan nog niet rood om er een warme gloed over te kunnen leggen).

10. Aurora is het fenomeen dat beter bekendstaat als het noorder- of zuiderlicht. Op welke planeten kan aurora voorkomen?

a) Op alle planeten met een atmosfeer.

b) Op alle planeten met een magnetisch veld.

c) Op alle planeten waar zuurstof of stikstof in de atmosfeer zit.

Aurora is eigenlijk een soort natuurlijke tl-verlichting. Geladen deeltjes, afkomstig van de zon, geven hun energie af aan moleculen in de aardse atmosfeer. Die energie wordt vervolgens weer uitgezonden in de vorm van zichtbaar licht. Zuurstof zendt groen licht uit en dat van stikstof is roze. Zo krijgt het poollicht hier zijn speciale kleuren, maar met andere gassen heb je dat effect ook, zij het dat de kleuren dan ook anders zijn. Antwoord C is dus niet nodig, A is voldoende.

Het magnetisch veld van de aarde houdt de geladen deeltjes tegen. Alleen bij de polen faalt de dekking. Vandaar dat het licht alleen rond de polen zichtbaar is. Zonder magneetveld zou de aurora overal kunnen voorkomen.

11. Van de ferry tussen Calais en Dover valt een paar sneakers overboord. Waar kun je die schoenen met de meeste waarschijnlijkheid terugvinden?

a) De linkerschoen op Texel en de rechterschoen op de Shetlandeilanden.

b) De linkerschoen in Bretagne en de rechterschoen in Cornwall.

c) De linkerschoen in IJsland en de rechterschoen in Zuid-Zweden.

Jutters kennen het fenomeen. Op Texel komen meer linkerschoenen terecht, op de Shetlandeilanden spoelen de rechterschoenen aan. Antwoord A.

Voor wetenschappers is het gissen. Vermoedelijk komt het doordat de schoenen meestal met hun zool naar boven drijven en hun neus naar voren. Het water dat tegen de holle binnenkant stroomt, wordt meer van richting veranderd dan het water dat langs de buitenkant van de schoen stroomt. Daardoor is er een nettokracht die de schoen naar buiten duwt (de linkerschoen heeft een afwijking naar rechts).

12. Twee identieke karretjes rijden onder gelijke omstandigheden over twee identieke achtbanen. Het ene zit vol passagiers, het andere is leeg. Welk karretje heeft als eerste de volledige baan afgelegd?

a) Het karretje vol met passagiers.

b) Het karretje zonder passagiers.

c) Maakt niet uit, ze zijn allebei even snel.

In een ideale, wrijvingsloze achtbaan maakt het niet uit hoeveel mensen in een karretje zitten (in de formules zijn alle krachten evenredig met de massa - of het gewicht - dus die kun je uit de vergelijkingen wegdelen).

In het echt remmen de wrijving van de wielen met de baan en de luchtweerstand het karretje af. De rolweerstand maakt niet zo veel verschil maar de luchtweerstand hangt niet af van de massa van het karretje. Deze heeft daardoor naar verhouding het grootste effect bij het lege karretje (de andere krachten worden wel groter bij een grotere massa). Het volle karretje gaat daarom het snelst (A).

13. Neem een cirkel met een straal van één meter, die rolt over de buitenkant van een cirkel met een straal van drie meter. Hoeveel omwentelingen maakt de kleine cirkel als hij één keer rond gaat over de grote cirkel?

a) 3

b) ¿

c) 4

Eerlijk is eerlijk, hier waren we ingestonken. Het leek zo eenvoudig. De omtrek van de grote cirkel is drie keer zo groot als die van de kleine. Met drie rondjes zou de kleine cirkel één keer rond de grote moeten zijn gedraaid.

Als die grote omtrek een recht pad zou zijn geweest, klopt dat wel. Maar tijdens de rondgang om de grote cirkel draait de kleine ook nog eens rond zijn as, en maakt hij dus vier rondjes (C).

14. Een populaire vlogger genereert jaarlijks een CO2-uitstoot van ongeveer 20.000.000 kg. Hoeveel vegetariërs zijn er nodig om dit te compenseren?

a) Ongeveer 1500

b) Ongeveer 15.000

c) Ongeveer 150.000

Een vreemde vraag met wat haken en ogen. Het officiële antwoord begint met de constatering dat de gemiddelde Nederlander 76,4 kilo vlees per jaar eet. En dat bij de productie van een kilo vlees 18 kilo meer CO2 vrijkomt dan bij de productie van een kilo plantaardige voeding. Als die gemiddelde Nederlander vegetariër wordt, scheelt dat 1374 kilo CO2 per jaar. Om 20 miljoen kilo te compenseren is het nodig dat een kleine 15.000 (gemiddelde) Nederlanders het vlees vaarwel zeggen (20.000.000/1374). Antwoord B.

We gaan even voorbij aan de grote variatie in vlees en bijbehorende CO2-uitstoot. Het maakt nogal uit of je een varkenslapje of kippebout van de bioslager eet of een Argentijnse rundersteak. Ook kun je je afvragen of iemand een kilo vlees vervangt door een kilo boontjes of vegetarisch gehakt.

Maar ons verbaasde vooral die 20 miljoen kilo. Neem nu Enzo Knol, een populaire vlogger die dagelijks een filmpje van 20 minuten op YouTube zet. In 2014 zijn die filmpjes 214 miljoen keer bekeken.

Stel dat iedereen die filmpjes helemaal uitkeek op zijn smartphone of laptop. Gemiddeld vragen die apparaten 25 Watt. Dat betekent dat al die views samen 1,6 miljoen kWh hebben gevergd. Bij de productie van 1 kWh komt 400 gram CO2 vrij, dus Enzo Knol genereert met zijn activiteiten 640.000 kilo CO2.

Daar komt nog het energieverbruik bij van het datacentrum waar de filmpjes zijn opgeslagen en van het streamen van de vlogs. Maar dat is niet zo veel. Al met al komen wij niet veel hoger uit dan één miljoen kilo CO2. Geen 20 miljoen kilo.

Dat is jammer. Het mooie van deze vraag is dat mensen beseffen dat hun internetgebruik energie kost en dus bijdraagt aan de klimaatverandering. Maar je kunt ook overdrijven.

15. Je wilt afvallen. Met welke manier van lopen verbruik je de meeste energie?

a) Lopen terwijl je met je armen zwaait.

b) Lopen terwijl je je armen stilhoudt.

c) Lopen in telgang.

Bij het lopen zwaaien we met onze armen, tegengesteld aan onze benen. Linkerarm en rechterbeen vooruit, dan rechterarm en linkerbeen. Dat kost energie, maar zo houden we onszelf eenvoudig in balans. Hielden we onze armen stil, dan zouden we de loopbeweging in de heupen of met het standbeen moeten opvangen. Dat kost meer energie.

Lopen in telgang (linkerarm en linkerbeen tegelijk) is helemaal niet handig. Dat kost 30 procent meer energie dan een normale tred (C).

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.
© 2020 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden