De Nationale Wetenschapsquiz 2017

En dit zijn ze dan; de antwoorden op de vragen van De Nationale Wetenschapsquiz 2017.

Vragen en antwoorden

Vraag 1

Spreeuwen die in Nederland broeden, trekken ‘s winters naar Frankrijk en Zuid-Engeland. In hun plaats komen spreeuwen uit Noord- en Oost-Europa hierheen. Waardoor kun je verschil tussen beide groepen opmerken?

  • a. Door hoe ze eruit zien.
  • b. Door hoe ze klinken.

Het juiste antwoord is b.
Spreeuwen zijn heel goed in het imiteren van de zang van andere vogels. Beide groepen spreeuwen in ons land kunnen verschillende liedjes zingen, doordat ze die op verschillende plekken geleerd hebben. Ze hebben als het ware een ander dialect.

Vraag 2

Er bestaan brillen waardoor sommige kleurenblinden beter kleuren kunnen onderscheiden. Wat doet zo’n bril?

  • a. Hij voegt een deel van het kleurenspectrum toe.
  • b. Hij haalt een deel van het kleurenspectrum weg.

Het juiste antwoord is b.
De bril haalt een deel van het spectrum weg. Om kleuren te onderscheiden, zitten er in ons oog zogeheten kegeltjes – lichtgevoelige cellen. Er zijn drie typen kegeltjes, die ieder gevoelig zijn voor een deel van het kleurenspectrum. Bij de meest voorkomende vorm van kleurenblindheid kan iemand rood en groen niet goed van elkaar onderscheiden, doordat de lichtgevoeligheid van de kegeltjes die deze kleuren moeten doorgeven, voor een deel overlapt. Beide typen kegeltjes geven dus een signaal bij kleuren die tussen rood en groen in zitten. De bril filtert precies die lichtgolven weg, waardoor de twee typen kegeltjes minder vaak tegelijkertijd signalen doorgeven en de kijker het verschil tussen rood en groen scherper ziet.

Vraag 3

Welk van deze twee hapjes draagt het minst bij aan de opwarming van de aarde?

  • a. Een maatje haring.
  • b. Hetzelfde gewicht in stukjes jong belegen Goudse kaas.

Het juiste antwoord is a.
Bij de productie van een kilo haring komt in totaal ongeveer 3 kilo CO2 vrij; dit is inclusief andere broeikasgassen omgerekend naar CO2. Voor een kilo kaas is dat een stuk meer: zo’n 8,7 kilo CO2. Dat komt vooral doordat koeien methaan uitstoten en dat is een sterk broeikasgas.

Vraag 4

Spreeuwen imiteren allerlei andere vogelsoorten. Waarom?

  • a. Omdat soortgenoten ze dan niet als concurrentie zien.
  • b. Omdat soortgenoten ze dan aantrekkelijker vinden.

Het juiste antwoord is b.
Zangvogels zingen om hun territorium af te bakenen en om indruk te maken op een potentiële partner. Hoe complexer en gevarieerder de zang, hoe meer indruk daarmee gemaakt wordt. Spreeuwen nemen zang over van andere vogels om hun liedje extra aantrekkelijk te maken.

Vraag 5

Over Abraham Lincoln gaat het verhaal dat hij Yankee Doodle niet van het volkslied kon onderscheiden. Hij had waarschijnlijk last van toondoofheid, een vorm van amusie Welke uitspraak is waar? Mensen die net als hij geen toonhoogte onderscheiden …

  • a. kunnen andere mensen aan hun stem herkennen.
  • b. kunnen sirenes niet aan horen komen.

Het juiste antwoord is a.
Ook als je geen toonhoogte hoort, heeft de stem genoeg karakteristieke eigenschappen om iemand aan te herkennen. Toondove mensen horen wel het harde geluid van een sirene.
Mensen met amusie hebben moeite met andere dingen, zoals het herkennen van ironische opmerkingen in gesprekken. Ze horen het onderscheid niet tussen ‘Lekker weertje zeg’ [ironisch gezegd - het is takkeweer] of ‘Lekker weertje zeg’ [niet ironisch]. Je kunt je voorstellen dat dat onhandig is.

Vraag 6

Jij, een normale hardwerkende Nederlander, wilt even ontspannen. Wat draagt het minst bij aan klimaatopwarming?

  • a. Je rijdt met de auto 15 kilometer naar het strand, neemt een duik in zee en gaat weer naar huis.
  • b. Je neemt thuis een warm bad.

Het juiste antwoord is b.
Met een warm bad van 120 liter water verbruik je ongeveer 0,6 kubieke meter aardgas. Dat levert iets meer dan één kilo CO2 op. Een zeer zuinige auto produceert 120 gram CO2 per kilometer. Bij een rit van 30 kilometer betekent dat wel 3,6 kilo CO2.

Vraag 7

In de zomer zijn spreeuwen zwart, in de winter zijn ze wit gespikkeld. Na het broedseizoen verruilen ze hun zwarte verenkleed voor een verenkleed met spikkels. Hoe worden ze weer zwart?

  • a. Doordat de witte spikkels van hun veren slijten.
  • b. Door hormonen die ze produceren in het broedseizoen.

Het juiste antwoord is a.
Gedurende het jaar slijten de spikkels van de veren af en worden de spreeuwen weer zwart. Na het broedseizoen ruien de spreeuwen en krijgen ze weer nieuwe veren met spikkels.

Vraag 8

Zijn getrainde panelleden, zoals koffieproevers of wijnproevers, ook beter in het beschrijven van andere producten?

  • a. Ja, door te trainen verbeter je je waarneming.
  • b. Nee, je hebt een specifieke woordenschat nodig om een product goed te kunnen omschrijven.

Het juiste antwoord is b.
Die koffie- en wijnproevers hebben dus geen voorsprong bij het beschrijven van andere producten.

Vraag 9

Je hebt een gewone fiets en een fiets met elektrische trapondersteuning. Je wilt 50 kilometer gaan fietsen. Welke fiets pak je om de aarde zo min mogelijk op te warmen?

  • a. De gewone fiets
  • b. De elektrische fiets

Het juiste is b. De elektrische fiets.
Op een gewone fiets moet je harder trappen. Je lijf verbruikt dus meer energie. Die energie haal je uit je voedsel, en bij het maken van dat voedsel ontstaat heel wat CO2. Bovendien verteren wij mensen ons eten met een efficiëntie van hooguit 25 procent. Hoeveel CO2 daardoor de lucht in gaat hangt af van je dieet, maar het is in elk geval meer dan vrijkomt bij het opladen van de batterij van de elektrische fiets. Geloof je het niet? Check de berekening op vpro.nl/fietsvraag.

Vraag 10 *

Waardoor kunnen mensapen geen spraakklanken produceren?

  • a. Door de positie van het strottenhoofd kunnen ze niet voldoende verschillende klanken vormen
  • b. Doordat hun keelzak ervoor zorgt dat alle geproduceerde klanken lager worden en daardoor te veel op elkaar lijken
  • c. Doordat ze niet in staat zijn hun stembanden voldoende te controleren

Het juiste antwoord is c.

Lang is gedacht dat het voor mensapen fysiek onmogelijk is voldoende verschillende klanken te vormen voor een bruikbare taal, vanwege de plaats van het strottenhoofd en de aanwezige keelzak. Twee recente onderzoeken haalden dit idee onderuit. Wat wel juist is, is dat mensapen hun stembanden onvoldoende kunnen controleren. Zij missen een speciale verbinding in de hersenen die mensen wel hebben, namelijk die tussen de hersenschors en de zenuwcellen die vocale bewegingen aansturen.

Vraag 11 *

Je bent aan het fietsen en je valt naar links. Wat moet je doen om niet verder om te vallen?

  • a. Naar rechts sturen
  • b. Je lichaam naar rechts bewegen
  • c. Naar links sturen

Het juiste antwoord is c.

Om te voorkomen dat je valt, is het zaak om de fiets weer netjes onder het zwaartepunt van je lichaam te krijgen. Net als bij het balanceren van een stok op je hand: wanneer de stok naar links valt, beweeg je je hand naar links om die weer onder het zwaartepunt van de stok te krijgen. Als je tijdens het fietsen naar links valt, zul je dan ook naar links sturen om de fiets weer onder het zwaartepunt te krijgen. De meeste fietsen doen dit ook zonder berijder. Geef je fiets maar eens een zet: wanneer hij naar links dreigt te vallen, gaat het stuur ook naar links, waardoor hij zichzelf stabiliseert.

Vraag 12 *

Rond het jaar 1900 hadden elektrische auto’s een groot marktaandeel, maar al snel werden ze verdrongen door auto’s met een verbrandingsmotor. Een van de oorzaken daarvan was:

  • a. Elektrische auto’s werden niet stoer gevonden, omdat ze stil en gemakkelijk te bedienen waren.
  • b. De prijs van olie daalde sneller dan die van elektriciteit.
  • c. Elektrische auto’s veroorzaakten relatief veel dodelijke ongelukken.

Het juiste antwoord is a.

Elektrische auto’s maakten geen spannend geluid en je hoefde weinig van techniek te weten om erin te kunnen rijden. Bovendien hadden ze een lagere topsnelheid en een kleinere actieradius dan auto’s met een verbrandingsmotor. Om al die redenen werden ze niet stoer gevonden en gezien als vrouwenauto’s, die minder in de smaak vielen bij de mannen. Bovendien waren de elektrische auto’s zwaar en hadden ze vaker lekke banden door de combinatie van slecht rubber en hun hogere gewicht. De prijs van olie daalde in de eerste decennia van de twintigste eeuw minder snel dan die van elektriciteit, en auto’s met een benzinemotor veroorzaakten juist meer dodelijke ongelukken dan elektrische auto’s.

Vraag 13 *

Je verbindt twee ballonnen met een T-vormig tuitje. Als je begint te blazen, vullen beide ballonnen zich eerst een beetje. Wat gebeurt er daarna?

  • a. De ballonnen worden tegelijkertijd groter.
  • b. Een van de ballonnen loopt vol.
  • c. De ballonnen worden om beurten steeds een beetje groter.

Het juiste antwoord is b.

Wie een ballon opblaast, moet vooral in het begin hard blazen. Daarna wordt het makkelijker. Een ballon heeft namelijk een niet-lineaire druk-volumerespons: je moet een drempelwaarde over voordat het rubber begint te vervormen. Doordat er altijd kleine verschillen zijn tussen twee ballonnen, wordt die drempelwaarde bij één van de twee het eerst bereikt. Die ballon zal vollopen. Pas als deze eerste ballon helemaal vol is, stijgt de druk weer zo ver dat ook de drempelwaarde van de tweede ballon kan worden bereikt. Die loopt dan ook vol. Of je hebt pech, dan knapt de eerste ballon al voordat dat punt is bereikt.

Vraag 14 *

Er liggen zes stoeptegels op een rij. Onder een van deze tegels zit een pissebed. Je weet niet onder welke, maar je weet wel dat het beestje elke nacht willekeurig één plek opschuift naar links of rechts. Elke dag mag je onder één tegel kijken. Als je de tegels optimaal kiest, hoeveel dagen heb je dan maximaal nodig om aan te wijzen onder welke tegel de pissebed zit?

  • a. 6 dagen
  • b. 8 dagen
  • c. 10 dagen

Het juiste antwoord is a.

Wanneer je op de eerste dag tegel 2 optilt, kan de pissebed de dag erna onmogelijk onder tegel 1 zitten. Je elimineert alle mogelijke schuilplaatsen, door de tegels in deze volgorde op te tillen: 2-3-4-5-5-4 (zie schema). Dan heb je nog niet de laatst mogelijke tegel opgetild waaronder de pissebed zou kunnen zitten. Toch is er dan nog maar één plaats waar hij zich kan bevinden. Dus kun je na maximaal 6 dagen de juiste tegel aanwijzen (tegel 2). Aan de andere kant beginnen kan natuurlijk ook, dan is het goede schema 5-4-3-2-2-3.

Kijk op het YouTube-kanaal van NWO en zie de oplossing voor je.

Vraag 15 *

Het mannetje van de wilde eend heeft groene veren op zijn kop en blauwe veren in zijn vleugel. Wat voor pigment zit er in deze veren?

  • a. Groen en blauw pigment
  • b. Roodbruin pigment
  • c. Blauw en geel pigment

Het juiste antwoord is b.

Het pigment in de veren is roodbruin. Dat pigment kleurt in lage concentratie bruin zoals in de rest van de eend, en in hoge concentratie zwart zoals bij kraaien, en mensen met zwart haar. De blauwe en groene eendenveren danken hun opvallende kleur echter niet aan de kleur van het pigment, maar aan de regelmatige laagjes waaruit het pigment is opgebouwd. Die structuur veroorzaakt interferentie: bepaalde golflengten van het invallende licht worden selectief uitgedoofd en vermengd met direct gereflecteerd en verstrooid licht. Daardoor zie je uiteindelijk blauw of groen. Dit verschijnsel heet een structurele kleur. Of de veer groen of blauw kleurt, hangt af van de afstand tussen de lagen pigment.

Vraag 16 *

De familie Jansen woont sinds kort bij jou in de buurt. Als je twee willekeurige kinderen van het echtpaar Jansen tegenkomt, is de kans 50 procent dat ze allebei blauwe ogen hebben. Hoeveel kinderen heeft dit gezin?

  • a. Drie kinderen
  • b. Vier kinderen
  • c. Vijf kinderen

Het juiste antwoord is b.

Dit gezin heeft vier kinderen, waarvan er drie blauwe ogen hebben. Met deze vier kinderen zijn zes verschillende combinaties van kinderen mogelijk: kind 1 + 2, kind 1 + 3, kind 1 + 4, kind 2 + 3, kind 2 + 4 en kind 3 + 4.  Als kind 1, 2 en 3 blauwe ogen hebben en kind 4 niet, dan is de helft van die combinaties louter blauwogig: de gevraagde 50 procent. Voor de andere antwoorden gaat dit niet op. Voor de liefhebbers: het gezin Jansen had ook uit 21 kinderen kunnen bestaan, waarvan 15 blauwogig.

Vraag 17

Het douchegordijn bolt naar binnen als je doucht. Hoe versterk je dit effect?

  • a. Door een warme douche tien minuten te laten lopen.
  • b. Door koud te douchen.
  • c. Door de douchestraal krachtiger te maken.

Het juiste antwoord is c.

Als je doucht bolt het douchegordijn altijd naar binnen. Bij een warme douche is dit effect met afstand het sterkst. Dat komt door de thermische trek, ook wel bekend als het ‘schoorsteeneffect’: de warme lucht uit de douche stijgt op, waardoor er onderin lucht uit de badkamer wordt aangezogen. Maar als je de warme douche lang laat lopen, warmt de badkamer op waardoor de thermische trek vermindert. Het douchegordijneffect wordt dan kleiner.

Maar er speelt meer dan alleen het schoorsteeneffect. Het douchegordijn bolt het douchegordijn bolt ook bij een koude douche naar binnen. Dit komt doordat het douchewater lucht meetrekt in zijn val. Dat veroorzaakt een neerwaartse luchtstroming, en een wervel in de douchecabine. Die bewegende lucht veroorzaakt lagere druk: er ontstaat een onderdruk in de douchecabine, waardoor het douchegordijn naar binnen trekt. Een krachtige douchestraal versterkt dat effect.

Vraag 18

Hier zie je hydrogel-balletjes in een hete pan. Wat veroorzaakt dat rare geluid?

  • a. Er ontsnapt onder grote druk stoom uit een spleet in de onderkant van het neerkomende balletje.
  • b. Stoom ontsnapt in korte pulsen van onder het neerkomende balletje.
  • c. De impact van het balletje vervormt de pan ritmisch, zoals het vel van een trommel.

Het goede antwoord is b.

Zodra het balletje de pan begint te raken, verdampt er water aan het contactoppervlak. Maar het balletje is nog bezig neer te komen, dus dat contactoppervlak wordt steeds groter. Daardoor raakt er stoom opgesloten onder het balletje. De druk loopt zo hoog op, dat die stoom zich een weg naar buiten perst. Dat gebeurt meerdere keren tijdens het neerkomen en opveren van het balletje. De laatste stoompuls geeft het balletje een extra zet mee bij het omhoog stuiteren. Kijk op een hogesnelheidsfilmpje hoe dat er uitziet.

Vraag 19 *

Het verhaal gaat dat gevangenen vroeger over hun linnen lakens plasten voordat ze deze uit het raam hingen om te ontsnappen. Waarom zou dat een goede zet geweest zijn?

  • a. Urine ontsmet direct de schaafwonden die je oploopt als je langs een laken naar beneden glijdt.
  • b. Urine vergroot de draagkracht van de lakens, doordat de vezels water opnemen zodat de cellulosefibrillen worden samengedrukt.
  • c. De combinatie van water en zouten in de urine zorgt ervoor dat de vezels in de lengte rekbaarder worden, zodat het laken een flink stuk langer wordt.

Het juiste antwoord is b.

Natte linnen of lakens zijn sterker dan droge. De celwanden in de vezels nemen water op en zetten uit. De inwendige cellulosestructuren worden daardoor samengedrukt en daardoor steviger aan elkaar vastgeklemd. Dat zorgt voor een sterkere vezel. De draagkracht van het laken neemt tot zo’n 30 procent toe. Ook katoenen lakens zijn sterker als ze nat zijn. Wollen en viscose stoffen worden juist zwakker als ze nat zijn. Viscose bevat ook cellulose, maar daarin zijn de ketens anders gerangschikt.

Vraag 20 *

Je hebt een grote, cilindervormige glazen vaas met tien liter water en markeert het waterpeil met een streepje. Vervolgens haal je vier liter water uit de vaas en maakt daar ijsblokken van. De vaas houd je intussen afgedekt. Dan laat je de ijsblokken voorzichtig in de vaas zakken en wacht tot het wateroppervlak niet meer beweegt. Hoe hoog staat het water dan?

  • a. Boven het streepje
  • b. Precies tot het streepje
  • c. Onder het streepje

Het juiste antwoord is c.

Het ijs verplaatst precies evenveel water als het ontbrekende water. Je zou dus kunnen denken dat het waterniveau weer precies even hoog komt, want zo werkt de wet van Archimedes. Maar dat is niet het hele verhaal. Het ijs verlaagt namelijk de temperatuur van het water, en kouder water heeft een hogere dichtheid. Het volume neemt daardoor af. Het water zal dus iets onder het streepje komen te staan.

Vraag 21 *

Bij de verslaggeving van een wielerevenement rijden motoren vaak dicht op de wielrenners. Wanneer verliest een renner snelheid door zo’n motor?

  • a.       Als de motor voor hem rijdt.
  • b.      Als de motor achter hem rijdt.
  • c.       Als de motor naast hem rijdt.

Het juiste antwoord is c.

Door de aanwezigheid van de motor buigt de luchtstroom buigt voor de motor af. De renner die naast de motor fietst, vangt daardoor meer wind. Simulaties en windtunneltesten laten zien dat de luchtweerstand tot wel 16 procent toeneemt. Wanneer een motor tijdens een tijdrit twee kilometer naast een renner rijdt, kan het tijdverlies oplopen tot maar liefst 11 seconden; het verschil tussen winst en verlies. Achter een motor fietsen is voordelig, ervoor ook. De aanwezigheid van de motor vermindert dan de onderdruk (zuigkracht) op de renner.

 

* Deze vragen zijn ook in de online wetenschapsquiz voorbijgekomen.