Dit zijn de vragen van de Nationale Wetenschapsquiz 2017 die niet vooraf, maar wel in de uitzending te zien waren. Met antwoorden en uitleg.
Vraag 1. Spreeuwen die in Nederland broeden, trekken ‘s winters weg naar Frankrijk en Zuid-Engeland. In hun plaats komen spreeuwen uit Noord- en Oost-Europa hierheen. Waardoor kun je verschil tussen deze groepen spreeuwen opmerken?
Het juiste antwoord is b.
Spreeuwen zijn heel goed in het imiteren van de zang van andere vogels. De groepen spreeuwen in ons land zouden dus verschillende liedjes kunnen zingen, die ze geleerd hebben op andere plekken. Ze hebben als het ware een verschillend dialect.
Vraag 2: Er bestaan brillen waardoor sommige kleurenblinden beter kleuren kunnen onderscheiden. Wat doet zo’n bril?
Het juiste antwoord is b.
Om kleuren te onderscheiden, zitten er in ons oog zogeheten kegeltjes, dat zijn lichtgevoelige cellen. Er zijn drie soorten kegeltjes, voor verschillende delen van het kleurenspectrum. Bij de meestvoorkomende vorm van kleurenblindheid kan iemand rood en groen niet goed onderscheiden. Dat komt doordat bij die kleuren twee soorten kegeltjes reageren.
Wat doet die bril nou? Die filtert de lichtgolven weg die tussen rood en groen in zitten, waardoor deze twee typen kegeltjes minder vaak tegelijk signalen doorgeven en de kijker het verschil scherper ziet.
Vraag 3: Welk van deze twee hapjes draagt het minst bij aan de opwarming van de aarde?
Het juiste antwoord is a: een maatje haring
Bepalen wat de klimaatimpact is van verschillende voedingsmiddelen, is ingewikkeld. Je moet er een zogenoemde levenscyclus-analyse voor uitvoeren, waarbij je alles meeweegt dat ter zake doet. De verbranding van de diesel van de viskotter, en de CO2 die vrijkomt bij het maken van die diesel uit ruwe olie, en het vervoer van de diesel en de gevangen vis, enzovoorts. Gelukkig zijn er specialisten die dit allemaal uitpluizen. Uiteindelijk rekenen ze alle klimaatinvloed van een product om naar kilo’s CO2. Er zitten natuurlijk onzekerheidsmarges aan, maar het verschil tussen haring en kaas is vrij groot: 3 versus 8,7 kilo CO2 per kilo product. Het hoge getal voor kaas komt vooral doordat koeien een bron zijn van methaan, een zeer sterk broeikasgas. Dus wil je klimaatbewust snacken, neem dan geen kaas. Lees hier meer over de levenscyclus-analyse van Goudse kaas.
Vraag 4: Spreeuwen imiteren allerlei andere vogelsoorten. Waarom?
Het juiste antwoord is b.
Wie een ballon opblaast, moet vooral in het begin hard blazen. Daarna wordt het Zangvogels zingen om twee redenen: om hun territorium af te bakenen en om indruk te maken op een potentiële partner. Hoe complexer en gevarieerder de zang is, hoe meer indruk daarmee gemaakt wordt. Spreeuwen nemen daarom 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. Wat is waar over mensen die net als hij geen toonhoogte kunnen onderscheiden?
Het juiste antwoord is a: ze kunnen wel mensen aan hun stem herkennen.
Ook zonder toonhoogte heeft een menselijke stem genoeg karakteristieke eigenschappen om 'm aan te herkennen. Toondove mensen horen ook het harde geluid van een sirene. Waar ze wel moeite mee hebben is het herkennen van ironie in uitspraken van anderen, want daarbij is toonhoogte bepalend. Overigens weten veel mensen met amusie niet dat ze deze aandoening hebben. Het zal u niet verbazen dat het doorgaans geen goede zangers zijn.
Vraag 6: Jij, een normale hardwerkende Nederlander, wilt even ontspannen. Wat draagt het minst bij aan klimaatopwarming?
Het juiste antwoord is b: een warm bad
Hoe veel energie je nodig hebt om je badwater te verwarmen, hangt natuurlijk van allerlei factoren af. Hoe koud komt het kraanwater je huis binnen, hoe warm komt het uit de kraan, hoe groot is je bad, en natuurlijk: hoe verwarm je dat water? We gaan uit van een begintemperatuur van 10 graden en badwater van 38 graden, in een bad van 120 liter, bij gebruik van een normale combiketel die op aardgas werkt. Het opwarmen van een liter water kost 4,19 kilojoule per graad Celsius. Dus aan energie moet je toevoegen: (38-10) x 120 x 4,19 = 14.078 kilojoule. Een kubieke meter aardgas heeft een energie-inhoud van 35.100 kilojoule, maar daar een combiketel weet daarvan maar 65 procent te benutten bij het maken van warm water. Die kubieke meter gas levert dus effectief 22.815 kilojoule om water in je bad mee te verwarmen. Dat betekent dat je nodig hebt: 14.078,4 / 22.815 = 0,617 kubieke meter gas. Aardgas levert bij verbranding 1,88 kg CO2 op. Dus met dit warme bad produceer je 0,617 x 1,88 = 1,16 kg CO2. Daar komt nog iets bij voor de zuivering en het vervoer van het water, een flinke scheut badschuim en het wassen van je handdoek, maar dat is allemaal niet veel. Laten we het afronden op 1,2 kg CO2.
En het autoritje naar zee? Ook daarbij spelen allerlei factoren mee. Hoe zuinig is je auto, rijdt hij op benzine, diesel, LPG of misschien elektrisch, hoe hard rijd je en hoe warm is het buiten? Maar we hoeven geen ingewikkelde berekeningen te maken. Zelfs de zuinigste benzine- en dieselauto’s stoten in de praktijk zo’n 120 gram CO2 per kilometer uit; dan kom je in dit geval op 3 kilo CO2. Dat is beduidend meer dan de 1,2 kilo van het warme bad.
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?
Het juiste antwoord is a: de spikkels slijten van de veren.
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, die er ook weer van af zullen slijten.
Vraag 8: Zijn getrainde panels, zoals koffieproevers of wijnproevers, ook beter in het beschrijven van andere producten?
Het juiste antwoord is b: nee.
Koffie- of wijnproevers hebben geen voorsprong bij het beschrijven van de geur of smaak van andere producten, blijkt uit onderzoek. Om dat te doen, heb je woorden nodig, en die hebben ze alleen voor de geuren en smaken uit hun eigen expertisegebied.
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?
Het juiste antwoord is b: de elektrische fiets
Om op een gewone fiets 50 kilometer te fietsen bij een snelheid van 20 kilometer per uur moet je 758 kilojoule aan energie aan je trappers leveren (bron) Die energie haal je uit je voeding. Daar ben je niet zo efficiënt in, want zo’n 75 procent verdwijnt als afvalwarmte of als niet-verteerd voedsel. Je moet voor deze fietstocht dus extra voedsel eten ter waarde van wel 3023 kilojoule. Laten we ervan uitgaan dat je al die extra energie uit bruine boterhammen haalt, voedsel met een relatief lage broeikasgas-uitstoot: het maken van 1 kilo brood levert een uitstoot van 1 kilo CO2 op (bron) en bevat 10.760 kilojoule aan energie. (bron). Voor 3023 kilojoule heb je dus 281 gram brood nodig (zo’n zeven stevige boterhammen), wat een CO2-uitstoot van eveneens 281 gram oplevert als gevolg van je fietstocht. Doe je er beleg op, dan wordt je klimaatimpact stukken hoger, want dat heeft een (veel) hogere CO2-uitstoot per kilojoule.
Nu de elektrische fiets. Die is iets zwaarder, dus de rit kost meer energie. Laten we het ruim nemen en zeggen dat hij 25 kilo weegt, tien kilo meer dan de gewone fiets. Dan is voor de rit niet 758, maar 783 kilojoule nodig. Stel dat de accu alle energie voor de rit moet leveren - dat is niet zo, maar dat is wel het scenario met de maximale CO2-uitstoot voor rekening van de accu. Dat is omgerekend 0,217 kilowattuur (bron). Natuurlijk vindt ook hier energieverlies plaats. Bij het laden van de accu verdwijnt een kwart van de energie als warmte, en bij het fietsen is het rendement 60 tot 70 procent - laten we pessimistisch zijn en uitgaan van 60 procent. Dan gebruik je in totaal 0,6 maal 75 procent is 45 procent van de elektriciteit van het lichtnet om daadwerkelijk je fiets vooruit te stuwen. Dus heb je aan elektriciteit nodig: 0,217/0,45 = 0,480 kilowattuur. Gemiddeld levert elektriciteit in Nederland een CO2-uitstoot van 355 gram per kilowattuur op (bron), dus dit ritje is goed voor 171 gram CO2. Zelfs als je op ‘grijze’ stroom rijdt, met een uitstoot van 526 gram per kilowattuur, ben je nog klimaatvriendelijker dan de niet-elektrische fietser. Het juiste antwoord is dus b.
Naar een idee van Kees van der Leun van Ecofys. Dit antwoord wordt onderschreven door Kees Bakker van de Echte Nederlandse Fietsersbond (ook wel bekend als TestKees).
Vraag 10: Als je hydrogel balletjes in een hete pan gooit, blijven ze een hele tijd stuiteren. En je hoort ze. Wat veroorzaakt dat rare geluid?
Het juiste antwoord is b.
Er komt wel stoom uit het balletje, maar niet uit een spleet. De stoom zorgt dat het balletje een paar keer de pan raakt voordat het weer omhoog stuitert. Daar heeft onderzoeker Scott Waitukaitis een mooi hogesnelheidsfilmpje van gemaakt.
Het balletje slaat dus ritmisch tegen de bodem van de pan, en de stoom die daardoor in korte pulsen onder het balletje vandaan komt, maakt het geluid. Lees meer hierover bij AMOLF.
Vraag 11: Als je gaat douchen, valt het douchegordijn je aan en plakt tegen je benen. Het gordijn bolt naar binnen. Hoe versterk je dit effect in de badkamer?
Het juiste antwoord is c: door de douchestraal krachtiger te maken.
Het douchegordijn trekt vooral naar je toe doordat warme lucht van onderuit de douchbak opstijgt. Dat zorgt voor een onderdruk, waardoor het gordijn aangetrokken wordt. Koud douchen helpt dus zeker niet om het effect te versterken. Toch blijkt het irritante effect ook op te treden bij koud douchen. Dat komt doordat het vallende water lucht meesleept, en die neerwaartse luchtstroom zorgt ook voor een lichte onderdruk. Een hardere straal betekent een sterkere luchtstroom, dus meer onderdruk en dus ook een irritanter naar je toe komend douchegordijn. En de warme douche tien minuten laten lopen? Dat zorgt ervoor dat de hele badkamer warm wordt, waardoor warme lucht onderin de douche minder sterk de neiging heeft om op te stijgen. Dat verzwakt het effect dus. Maar het is een stuk milieuvriendelijker om de onderkant van het gordijn te verzwaren of een deur in de douchecabine te zetten.