Antwoorden NWQ 2004

Dit zijn de antwoorden van de elfde editie van de Nationale Wetenschapsquiz, uitgezonden in 2004.

Hieronder alle 16 antwoorden. Eerst naar de vragen? Klik hier.

Vraag 1: Een wijnglas gaat zingen als je met een natte vinger over de rand wrijft. Wat gebeurt er met de toonhoogte als je het glas vult?

  • Die wordt lager

Elk materiaal heeft een specifieke toonhoogte waarop het gaat trillen. Die toonhoogte heet de resonantiefrequentie. Als je voor trillingen zorgt die gelijk zijn aan de resonantiefrequentie gaat het materiaal meetrillen, resoneren. Hoe meer water er in het glas zit, hoe lager de toon klinkt. Dat komt omdat water energie opneemt. Daardoor wordt de resonantiefrequentie lager en krijg je een lagere toon. Overigens is het een fabeltje dat je glas kapot kunt krijgen door te zingen. Het kan alleen als er barstjes in het glas zitten.

Vraag 2: Waarom kijken mensen soms in de lucht wanneer je ze een vraag stelt?

  • Om zich beter te concentreren

Oogcontact, gebaren en gezichtsuitdrukkingen zijn vaak een belangrijke bron van informatie. Maar ze kunnen ook nadelig werken. Want naast het probleem dat we moeten oplossen, moeten we ons ook nog concentreren op het verwerken van allerlei niet-relevante visuele informatie. Tijdens een moeilijke cognitieve taak, zoals informatie uit ons geheugen opdiepen, het antwoord op een vraag bedenken of spreken, gaat 'actief kijken' ten koste van de concentratie. Door weg te kijken, voorkomen we dat we onnodige of afleidende visuele prikkels uit de omgeving moeten verwerken en kunnen we ons concentreren op het probleem. Overigens lijkt de richting waarin we kijken te maken te hebben met de soort vraag.

Vraag 3: Wat gebeurt er als je een fles vacuüm trekt die voor de helft gevuld is met water?

  • Het water wordt kouder

De temperatuur van lucht wordt bepaald door het aantal botsingen van moleculen. Hoe vaker en krachtiger moleculen op elkaar botsen, hoe hoger de temperatuur. Als je een fles vacuüm trekt, blijft het volume gelijk, terwijl het aantal luchtmoleculen afneemt. Per volume-eenheid zijn er dus minder moleculen, dus er zijn ook minder botsingen en dus is de temperatuur lager. Dit verschijnsel heet adiabatische afkoeling.

Vraag 4: Een geoefend zwemmer probeert in water van 37 graden Celsius snel zes kilometer te zwemmen. Wat gebeurt er?

  • Hij haalt de finish niet

Eerst even de foute antwoorden. A is onjuist. De stuwkracht neemt wel af, maar de weerstand ook. Beide factoren houden elkaar ongeveer in evenwicht. B is onjuist. De spiertemperatuur wordt wel iets sneller optimaal dan normaal, maar de sterk verhoogde lichaamstemperatuur verslechtert functies van hersenen, hart en bloed. Die verslechtering van functies wordt de zwemmer zelfs fataal. En daarmee zijn we op antwoord C. Na ongeveer 25 minuten flink zwemmen is de zwemmer zo oververhit dat hij bewusteloos raakt. Als hij niet uit het water gehaald wordt, verdrinkt hij.

Vraag 5: Een droge spons drijft in een emmer met water en zuigt zich langzaam vol. Wat gebeurt er met het waterpeil?

Het blijft gelijk

Stel je de spons voor als een bol gevuld met lucht. In de bol zitten gaatjes waardoor de bol langzaam volloopt met water. De opwaartse kracht is gelijk aan het gewicht van het verplaatste water. Omdat de bol drijft is het gewicht van de bol inclusief het water dat in de bol zit ook gelijk aan de opwaartse kracht. Voor elke milliliter water die de bol binnenstroomt, zal de bol het gewicht van een milliliter water zwaarder worden en dus een milliliter water meer verplaatsen. Dat is precies de milliliter die de bol uit de emmer heeft opgenomen. Het waterpeil verandert dus niet.

Vraag 6: Wraoam is dzee tkset znoedr veel mietoe rdlieejk te lzeen?

  • Omdat we de woorden als patronen blijven herkennen

We kunnen de zin, waarin de letters op de verkeerde plek staan, ontcijferen omdat we in ons hoofd van elk woord het precieze patroon kennen. We weten hoeveel letters een woord moet hebben, welke letters dat zijn, op welke plaats ze horen te staan en in welke volgorde dat moet. We weten zoveel dat we op grond van een beperkt aantal letters het woord al herkennen. Een juiste begin- en eindletter zijn meestal al genoeg. Alhoewel, de volgende zin is toch best lastig: Aeelln het etsree en ltstaae ketkarar saatn jsiut, de ogireve peicers oreekegmd.

Vraag 7: Plak stippen op alle zestig hoekpunten van een voetbal. Verplaats de stippen naar het midden van de naden. Heb je voldoende aan zestig stippen?

  • Nee, je hebt negentig stippen nodig

Op elk hoekpunt komen drie naden uit. Elke naad wordt gedeeld door twee hoekpunten. Elk hoekpunt heeft dus als het ware driemaal een halve naad, dus anderhalve naad, tot zijn beschikking. Er zijn dus anderhalf maal dertig is negentig naden op een voetbal. Je hebt dus negentig stippen nodig.

Vraag 8: Hoe kun je kleur laten zien op een zwart-wit televisie?

  • Door snel afwisselend zwarte en witte vlakken te vertonen

Al in 1838 ontdekte de Duitse psycholoog Gustav Theodore Fechner dat je kleuren kunt zien door naar een snel draaiende schijf met een zwart-wit patroon te kijken. In 1894 verkocht speelgoedfabrikant C.E. Benham een speciale tol. De achterliggende verklaring van het fenomeen is niet helemaal helder. Een hypothese is dat kleur gewoonlijk wordt waargenomen doordat hersencellen voor elke lichtkleur in een bepaald ritme signalen doorsturen. Ook als je het netvlies prikkelt met een snel knipperend licht, bijvoorbeeld met de zwart-wit schijf, blijken de hersencellen ritmisch signalen te zenden. En zo zou het gezichtsbedrog ontstaan.

Vraag 9: Hoe wisten mensen zich voor het eerst immuun te maken tegen pokken?

  • Ze stopten gedroogde en gemalen korsten van pokkenpatiënten in hun neus

Rond 1000 na Christus maakte men in China al mensen resistent tegen het pokkenvirus. Chinezen droogden en maalden de korsten van pokkenpatiënten en bliezen het poeder met een zilveren buisje in een neusgat van de te 'varioleren' persoon.

Vraag 10: Je maakt al fietsend een scherpe bocht. Welk wiel draait het snelst? Voor- en achterwiel zijn even groot en de banden zijn keihard opgepompt.

  • Het voorwiel

Omdat de wielen keihard zijn, beschouwen we ze als onvervormbaar. Er is geen vervorming en ook geen slip. In een bocht neemt het voorwiel altijd de buitenbocht. Het achterwiel sleept er als het ware achteraan, en neemt de binnenbocht. Dat is goed zichtbaar als je door een plas fietst en daarna een bocht maakt. De buitenbocht is langer en het voorwiel legt dus in dezelfde tijd een grotere afstand af dan het achterwiel. Alleen tijdens bijzondere manoeuvres draait het achterwiel meer. Bijvoorbeeld bij het speedwaymotorrijden op de ijsbaan.

Vraag 11: Een vrouw krijgt testosteron toegediend. Zij zal:

  • Agressief gedrag gaan vertonen
  • Dominant gedrag gaan vertonen
  • Meer geneigd zijn risico's te nemen

Alle antwoorden zijn goed. Vrouwen die testosteron krijgen toegediend worden agressiever, dominanter en zijn geneigd meer risico's te nemen. Over die laatste eigenschap, het nemen van risico's willen we nog wat extra's zeggen. Van testosteron word je minder gevoelig voor straf en gevoeliger voor beloning. Dat is aangetoond in een experiment met de 'IOWA gambling test'. Op een computerscherm verschijnen vier kaartspellen. Twee met grote inzetten en twee met kleine inzetten. De proefpersoon weet niet dat de spellen gemanipuleerd zijn. Spelers met hoge inzetten verliezen veel vaker dan dat ze winnen. Proefpersonen die testosteron toegediend kregen, kozen echter bij herhaling de spellen met een hoog risico. Ze zijn dus zeer gevoelig voor beloning, maar minder gevoelig voor straf. Proefpersonen uit de controlegroep, die een placebo toegediend hadden gekregen, namen veel minder risico.

Vraag 12: Waarom drogen in afwasmachines voorwerpen van zacht plastic slechter dan die van hard plastic?

  • Omdat zachte plastics blijvend waterafstotend zijn

Op het plasticoppervlak ontstaan bij oxidatie onder andere alcoholgroepen en zuurgroepen. Deze waterlievende molecuulgroepen vormen waterstofbruggen waaraan watermoleculen plakken. Bij zachte plastics blijven de molecuulgroepen niet aan het oppervlak zitten, maar verdwijnen ze in het plastic. Het oppervlak is niet meer waterlievend en er ontstaan grote waterdruppels die slecht opdrogen. Bij hard plastic blijven de waterlievende molecuulgroepen aan het oppervlak. Er vormt zich een mooie, dunne waterfilm die snel verdampt. De ruwheid van het oppervlak speelt overigens nauwelijks een rol. Veel glas wordt in de vaatwasser behoorlijk aangetast (de 'glascorrosie' uit de reclame), maar dit beïnvloedt de droging niet.

Vraag 13: Welk effect heeft bittere chocola op de gezondheid?

  • De flavonoïden in de chocola vangen veel vrije radicalen weg

De cacao in chocola bevat veel flavonoïden. Die stoffen ruimen vrije radicalen op. Dat zijn hoogreactieve zuurstofmoleculen die lichaamscellen beschadigen. Bovendien verlagen flavonoïden het cholesterolgehalte en gaan ze de vorming van bloedstolsels tegen. Hoe meer de cacao bewerkt is, hoe minder flavonoïden er nog inzitten. Daarom is het positieve effect van bittere chocola groter dan dat van melkchocola. Fruit, groente, thee en rode wijn bevatten overigens ook veel flavonoïden. Antwoord A is fout: Cacao bevat wel veel polyfenolen. Die verlagen juist de bloeddruk omdat ze aderverkalking voorkomen. C is ook fout. Chocola bevat nauwelijks meervoudig onverzadigde vetten.

Vraag 14: Waarom wippen duiven tijdens het lopen met hun kop?

  • Om beter te zien

Doordat hun ogen aan de zijkanten van de kop zitten hebben duiven moeite met het schatten van diepte. Wetenschappers hebben bewezen dat lopende duiven het beeld op hun netvlies fixeren door eerst hun kop naar voren te gooien, dan een plaatje te schieten en daarna hun hoofd achterna te lopen. Het hoofdschudden helpt ook bij het zien van bewegingen. De duif gooit zijn hoofd naar voren en loopt er achteraan. Even staan hoofd en ogen stil en kan de duif vaststellen of zijn omgeving beweegt.

Vraag 15: Een trein rijdt tijdens het passeren van een station met vijftig kilometer per uur van het begin naar het eind van een perron van honderd meter. Halverwege schiet je een tennisbal met vijftig kilometer per uur naar achteren vanaf de achterkant van het laatste rijtuig. Waar komt die bal terecht?

  • Rond het midden van het perron

De netto snelheid van de bal na afschieten is nul kilometer per uur, want vijftig kilometer per uur vooruit en vijftig kilometer per uur achteruit. Iemand op het perron ziet de bal recht naar beneden vallen. Overigens moet de bal wel door de slipstream vlak achter de trein. Waarschijnlijk valt de bal dan ook niet precies in het midden van het perron, maar iets meer in de richting van de trein.

Vraag 16: Je hebt een zak met een witte bal. Je doet er blind een rode of witte bal bij. Vervolgens haal je één bal uit de zak. Die blijkt wit te zijn. Hoe groot is de kans dat de resterende bal ook wit is?

  • 2/3

In de zak zat wit1+rood of wit1+wit2 of wit2+wit1. We haalden een witte bal weg. Neem voor het gemak aan dat dat wit1 is. We hebben dan in het ene geval rood over en in de twee andere gevallen wit2. De kans is dus 2/3 dat de resterende bal ook wit is. Nog even over de aanname dat we wit1 hebben weggehaald. Je ziet natuurlijk niet of je nou wit1 had of wit2, maar dat doet niks af aan het antwoord.