Je kunt er een stapeltje papier mee bij elkaar houden, of een lange ketting mee maken, maar paperclips zijn ook ontzettend geschikt voor leuke experimenten! Wist je bijvoorbeeld dat je paperclips op water kunt laten drijven? Dat je met een opengevouwen paperclip kunt zien waarom de mannequin-challenge zo moeilijk is? En hoe laat je een paperclip gloeiend heet worden zonder vuur of stroom?
Experiment 1
Probeer een paperclip op water te laten drijven door hem heel voorzichtig op het wateroppervlak neer te leggen. Wat als je de paperclip op een stukje wc-papier legt en dan heel voorzichtig op het water legt? Lukt het ook met meerdere paperclips? Lukt het ook met een uitgevouwen paperclip of een andere vorm?
Uitproberen
De paperclip op het water leggen gaat moeilijk, de paperclip zinkt meestal naar de bodem. Als je hem op het stukje papier legt, blijft hij mooi horizontaal liggen op het wateroppervlak. Het papier kun je vervolgens met twee handen omlaag duwen en heel voorzichtig weghalen.
Meerdere paperclips tegelijk laten drijven kan ook. Ze gaan dan tegen elkaar aan zitten.
Vouw een paar paperclips open en maak verschillende vormen. Probeer die ook op het water te laten drijven. De platte vormen blijven drijven, de 3-dimensionale vormen zinken.
Wat zit er achter?
De waterdeeltjes (watermoleculen) in het glas willen zo graag bij elkaar zitten, dat ze een bol vliesje vormen. Het vliesje is zo sterk dat de paperclip er op kan drijven, terwijl ijzer eigenlijk een hogere dichtheid heeft dan water en zou moeten zinken. Het is belangrijk dat de paperclip netjes plat op het water ligt. Dankzij het papiertje lukt dit makkelijker. Het papier zuigt zich vol met water en kun je daarna voorzichtig weghalen.
Als je meerdere paperclips tegelijk laat drijven, zie je dat ze bij elkaar gaan klitten. Dat komt omdat de waterdeeltjes het liefst zo dicht mogelijk aan elkaar zitten en daardoor de paperclip van zich af duwen. Als de paperclips elkaar raken, raken ze aan die kant elkaar en maakt het water zo min mogelijk contact met de paperclip.
De paperclips die een gekke vorm hebben, blijven alleen drijven als ze vrij plat zijn. Op die manier is er een groot genoeg deel van de paperclip dat steun vindt op het vliesje. Als er niet genoeg vlakke delen zijn die op het vliesje blijven liggen, houden ze het gewicht van de paperclip niet en zinkt de paperclip.
TIP!
Als er een restje zeep of afwasmiddel in het bakje of aan je handen zit, breekt het vliesje en lukt het niet om de paperclip te laten drijven, zie voor uitleg Experimenteren met afwasmiddel.
Experiment 2*
Vouw de paperclip in een lange u-vorm zoals op de foto. Hang hem over het mes, een piepkleinbeetje schuin naar voren naar het puntje van het mes. Houd het mes zo stil mogelijk boven de tafel, precies zodat de beide pootjes van de paperclip de tafel net raken. Lukt het om de paperclip stil te houden? (je mag niet met je arm op tafel leunen!)
Maakt het uit over welk oppervlak je het experiment uitvoert? Doe de proef ook boven een tafelkleed, gladde vloer, schrift, etc.
TIP!
Als je het mes stiekem een heel klein beetje schuin omhoog houdt, met het puntje hoger dan het handvat, valt de paperclip niet.
Uitproberen
Het is heel moeilijk om het mes helemaal stil te houden. Je ziet de paperclip voorzichtig bewegen en van het mes afvallen. Bij een glad oppervlak glijden de pootjes over het oppervlak, je ziet de paperclip nauwelijks lopen. Bij een ruwer oppervlak maakt hij grotere stappen.
Wat zit er achter?
Je bewegingen worden gecontroleerd door je spieren. Die spieren bestaan uit cellen die korter of langer kunnen worden. Om je arm stil te laten hangen boven de tafel, span je heel veel verschillende spiervezeltjes aan, maar niet iedere keer dezelfde. De kleine spiertjes nemen het van elkaar over. Omdat je steeds net andere kleine spiertjes spant, zal je arm toch een piepklein beetje bewegen. Lastig bij de mannequin-challenge!
Experiment 3
Vouw de paperclip een beetje open zoals op de foto. Neem het ene uiteinde in je ene hand, en het andere uiteinde in je andere hand. Houdt het buigpunt van de paperclip tegen je lip. Hoe voelt dat? Beweeg vervolgens heel snel 10 keer de uiteindes van de paperclip van elkaar af en naar elkaar toe. Houdt dan het uiteinde opnieuw tegen je lip. Hoe voelt het nu?
Uitproberen
Je lippen zijn heel gevoelig. Als je de paperclip eerst tegen je lip houdt, voelt het koud aan. Als je de paperclipuiteinden een paar keer heel snel van elkaar af en naar elkaar toe hebt bewogen, voelt het uiteinde van de paperclip ineens heel heet!
Wat zit er achter?
De paperclip is gemaakt van metaal, metaal is een goede geleider. De warmte van je lip wordt dankzij het goed geleidende metaal snel afgevoerd. Daarom voelt de paperclip koud.
De kleine deeltjes waar de paperclip van gemaakt is, ijzeratomen, liggen netjes in rijtjes en laagjes naast en op elkaar; we zeggen dan dat de deeltjes in een rooster liggen. Als je de paperclip snel beweegt, wordt het rooster van de ijzerdeeltjes op sommige plekken uitgerekt en andere plekken juist in elkaar geduwd. De ijzerdeeltjes komen dan dichter bij elkaar te liggen of juist verder van elkaar. Dat willen ze niet! Waar de deeltjes te dicht op elkaar gaan zitten, gaan ze hard trillen. Dat trillen voel je als hogere temperatuur.
Video
Hier een leuke goocheltruc met twee paperclips en een stukje papier:
Meer onderzoek
Wie maakt met evenveel paperclips de sterkste ketting? Hoeveel paperclips kun je met een magneet optillen? Hoeveel gewicht kun je aan een paperclip hangen voor hij breekt?
*) Het idee voor deze proef komt oorspronkelijk van de site Highlightskids, waar je nog veel meer leuke experimenten kunt vinden.
Experimenteren met ...
Experimenteren met ... is een initiatief van Edda Heinsman en TechYourFuture. Bekijk alle experimenten die leerkrachten inspiratie geven om met Wetenschap & Technologie aan de slag te gaan.