Snelle zeepboot

| In de klas
Snelle zeepboot

Of het nou na een potje voetballen of na het spelen in de zandbak is, de meeste kinderen zijn zeer talentvol in het vies maken van henzelf. En die vuiligheid is niet weg te krijgen met water alleen. Het gebruik van zeep biedt een oplossing. Naast het schoon krijgen van vieze kinderen heeft zeep nog een aantal andere bijzondere kwaliteiten. Eén hiervan is het aandrijven van zelf ontworpen boten.

Laat de leerlingen hun eigen zeepboot ontwerpen en testen. Maak de zeepboot van non-ribbel karton, bijvoorbeeld van een ontbijtgranendoos of lege Cup-a-Soup dozen. Ook de schuimen bakjes die vaak onder rauw vlees liggen zijn zeer geschikt om te gebruiken als boot, maak deze wel eerst zorgvuldig schoon met zeep. Laat de leerlingen uit dit materiaal vierkanten knippen met een zijde van vijf centimeter. Uit dit vierkant knippen de leerlingen hun boot, de vorm van de boot bepaalt de leerling zelf. Hierbij gebruiken de leerlingen de ontwerpcyclus. Laat de leerlingen als er genoeg materiaal is twee of drie verschillende boten ontwerpen. Knip in de achterkant van een boot een inham voor zeep. De vorm en plaats(en) van de inham bedenkt de leerling zelf.

Dan is het tijd om de boten te testen. Vul een langwerpige bak met water. Laat de leerlingen met een tandenstoker vloeibare zeep of afwasmiddel binnen de inham van de boot smeren. Laat de boot aan de ene kant van de bak in het water vallen en gebruik een stopwatch om te meten hoe snel de boot naar de overkant vaart. Herhaal dit nog vier keer en maak van de tijden een gemiddelde. Welk ontwerp is gemiddeld het snelst en welk ontwerp het langzaamst? Hoe kunnen de leerlingen hun ontwerp verbeteren? En natuurlijk hoe het komt dat de boten door zeep gaan bewegen.

Het antwoord op de laatste vraag heeft alles te maken met oppervlaktespanning. Oppervlaktespanning zorgt voor een soort vlies op het water. Het ontstaat doordat watermoleculen (H2O) sterk aan elkaar trekken. Sommige dieren zoals schaatsenrijders kunnen de oppervlaktespanning gebruiken om over het water heen te ‘schaatsen’. Door zeep aan water toe te voegen neemt de oppervlaktespanning sterk af. Het ‘vlies’ dat eerst de watermoleculen op hun plek hield breekt uit elkaar en zet het water in beweging. Door een zeep aan de achterkant van een zeepboot te smeren begint het water achter de boot te bewegen waardoor de boot naar voren beweegt. 

Bedenk ook samen met de klas welke factoren van invloed zijn op het onderzoek (effect van zeepresten op de volgende boottest, hoeveelheid zeep per boot et cetera) en hoe je het onderzoek doen kunt verbeteren.

Groep 5-8 | 20 minuten
Doel: De leerling kan metingen verrichten met een stopwatch. De leerling kan een betrouwbaar experiment opzetten. De leerling kan uit de vastgelegde gegevens een conclusie trekken en zo antwoord geven op een onderzoeksvraag. Materiaal: Non-ribbel karton (bijvoorbeeld van dozen ontbijtgranen) of foam tray’s (bakje onder vlees, schoongemaakt), vloeibare zeep of afwasmiddel, waterdichte bak (bijvoorbeeld ovenschotel of dienblad), schaar, potlood, stopwatch, tandenstokers.

foto Barry Does door
Barry Does