02.10. Waterdruk - zinken en drijven 

02.10. LEERPLANDOEL(EN) OVSG LEERLOKAAL 

IDW F4 nat.ver. 2 B.18 De invloed van de opwaartse druk van water op vorm en massa toelichten.
IDW F4 nat.ver. 2 B.13 Het verschijnsel kracht onderzoeken: zwaartekracht, wrijvingskracht, trek- en duwkracht, kracht van lucht en van water …
IDW F3 nat.ver. 2 B.6 De effecten van luchtdruk en van de opwaartse druk van water waarnemen en onderzoeken.

02.10. KENNIS - WAAR GAAT HET OVER

Wat is de opwaartse druk van water?
Als je iets in water duwt – bijvoorbeeld een bal of een stuk hout – voel je dat het water het voorwerp weer omhoog duwt. Dat komt door de opwaartse kracht van water. Die kracht zorgt ervoor dat sommige dingen blijven drijven.

Wat is de invloed op vorm en massa?

• De vorm van het voorwerp bepaalt hoe goed het water het kan omhoogduwen. Een breed en plat voorwerp (zoals een boot) wordt beter ondersteund dan een smal, puntig voorwerp.

• De massa (hoe zwaar iets is) bepaalt of het blijft drijven of zinkt. Als een voorwerp zwaarder is dan de opwaartse kracht, zal het zinken. Is het lichter, dan blijft het drijven.

Water duwt dus dingen die erin zitten omhoog.
Of iets zinkt of blijft drijven, hangt af van hoe zwaar het is en welke vorm het heeft.

Wat is drijven?
Drijven betekent dat een voorwerp op het water blijft liggen in plaats van te zinken.
Een voorwerp drijft als de opwaartse kracht van het water even groot is als of groter is dan het gewicht van het voorwerp. Met andere woorden: het water duwt het voorwerp omhoog, net zo hard als de zwaartekracht het omlaag trekt.

Voorbeelden van drijven

• Een houten blokje drijft, omdat het licht is en het water het goed omhoog kan duwen.

• Een metalen sleutel zinkt, omdat die te zwaar is voor de opwaartse kracht van het water.

Een voorwerp drijft dus als het water het genoeg omhoog kan duwen om het tegen te houden. Dat hangt af van het materiaal, het gewicht en de vorm van het voorwerp.

02.10. SUGGESTIES ACTIVITEITEN 

02.10.01 Demonstratie met verschillende objecten
Laat de leerlingen verschillende objecten in een bak met water plaatsen (bijvoorbeeld een steen, een stuk hout, een plastic bal). Observeer welke objecten zinken en welke drijven.
Bespreek hoe de opwaartse druk werkt en waarom sommige objecten blijven drijven terwijl andere zinken.

02.10.02 Experiment met vorm en massa
Gebruik klei om verschillende vormen te maken (bijvoorbeeld een bol, een platte schijf, een bootvorm).
Laat leerlingen de vormen in water plaatsen en observeer hoe ze zich gedragen.
Bespreek hoe de vorm en massa van een object de opwaartse druk beïnvloeden.

02.10.03 Toepassing in het dagelijks leven
Bespreek voorbeelden van opwaartse druk in het dagelijks leven, zoals schepen, duikboten en luchtballonnen.
Laat leerlingen nadenken over hoe deze objecten gebruik maken van opwaartse druk om te functioneren.

02.10.04 De kartonnen boot
Laat de leerlingen kleine bootjes maken van karton en deze in een waterbak plaatsen.
Laat hen experimenteren met het toevoegen van gewicht aan de bootjes en observeren hoeveel gewicht de bootjes kunnen dragen voordat ze zinken.
Bespreek hoe de opwaartse druk de bootjes drijvend houdt.

02.10.05 De drijvende paperclip
In deze activiteit ervaren leerlingen de opwaartse druk van water. Ze leggen een paperclip voorzichtig op een stukje wc-papier dat op stilstaand water in een emmer drijft. Terwijl het papier langzaam zinkt, blijft de paperclip aan de oppervlakte drijven. Zo ontdekken ze op een eenvoudige en visuele manier hoe drijven werkt en welke krachten een voorwerp in water beïnvloeden.

02.10. MOGELIJKE LINKEN 

Gezondheid – Motorische competenties

• Beweging in water: zwemspelletjes of oefeningen op het droge die nabootsen hoe je drijft of zinkt.

• Evenwicht: experimenteren met balanceren en je lichaam “licht” maken, zoals bij drijven.

Gezonde en veilige levensstijl

• EHBO: verdrinking vermijden, veiligheid aan het zwembad, zwemvesten → link met opwaartse kracht.

• Voeding: drijvende en zinkende voedingsmiddelen vergelijken (appel vs. druif, olie vs. water).

Mentaal welbevinden

• Inlevingsvermogen: hoe voelt het om gewichtloos te zijn in water?

• Gevoelens: spel rond spanning/opluchting → "ga je zinken of drijven?"

Ik en de wereld – Financieel economische competenties

• Beroepen: scheepsbouwer, duiker, loodgieter, zwemleraar → werken met waterdruk.

• Consumeren: speelgoedboten of zwembandjes kopen en uittesten op drijfvermogen.

Ik en de wereld – Natuur

• Biotoop: dieren die drijven (eenden, zwanen) of lucht gebruiken om zich boven te houden.

• Menselijk lichaam: longen gevuld met lucht → je drijft makkelijker.

Ik en de wereld – Ruimte

• Oriënteren: rivieren en zeeën in eigen omgeving, hoe mensen zich door water verplaatsen.

• Klimaat/milieu: stijgende zeespiegel → wat drijft/zinkt bij overstromingen?

Ik en de wereld – Tijd

• Historisch: ontwikkeling van schepen en duikboten.

• Kalender: seizoenen en watersporten (zwemmen in de zomer, schaatsen in de winter).

Ik en de wereld – Maatschappij

• Samenleven: spelen en sporten in water als vrijetijdsbesteding.

• Internationaal: kanalen, havens en scheepvaart → samenwerking tussen landen.

Ik en de wereld – Verkeer

• Waterverkeer: boten, schepen, reddingsvesten, verkeersregels op het water.

• Veiligheid: brug oversteken, gevaar van stroming.

Frans

• Woordenschat: l’eau, flotter, couler, un bateau, la mer.

• Korte zinnetjes: Le bateau flotte. La pierre coule.

Nederlands

• Schrijven: verslag van een proef (bv. zinken en drijven met huishoudvoorwerpen).

• Creatief schrijven: verhaal “Ik ben een muntje dat in de fontein viel”.

Wiskunde

• Meten: volume en massa van voorwerpen, dichtheid vergelijken.

• Rekenen: hoeveel liter water past in een bak? Hoeveel stenen tot de boot zinkt?

Kunst en cultuur – Beschouwen

• Kunstwerken met water of schepen (bv. schilderijen van Turner).

• Architectuur: drijvende huizen of bruggen.

Kunst en cultuur – Onderzoeken en creëren

• Beeldend: bootjes bouwen van kurk, aluminium of papier → test of ze drijven.

• Dans/drama: bewegingen van golven, zinken en drijven uitbeelden.

• Muziek: ritmes maken die klinken als kabbelend water.

Kunst en cultuur – Creativiteit en verbeelding

• Fantasie-opdracht: ontwerp een boot die nooit kan zinken.

• Verhaal: wat als mensen in lucht konden drijven zoals in water?

Kunst en cultuur – Presenteren

• Expo: tentoonstelling van gemaakte bootjes en onderzoeksresultaten.

• Wetenshow: leerlingen demonstreren experimenten met waterdruk.

02.10. STEM-UITDAGINGEN

Bouw een drijvend object
Laat de leerlingen een object bouwen dat kan drijven, zoals een boot van aluminiumfolie.
Test de objecten in water en bespreek hoe de opwaartse druk ervoor zorgt dat ze blijven drijven.

Bouw een duikboot
Ontwerp en bouw een eenvoudige duikboot van bijvoorbeeld plastic flessen, klei of kurken. Je duikboot moet kunnen zinken en weer bovenkomen door het aanpassen van het volume of gewicht, bijvoorbeeld door water in een compartiment te laten lopen en weer eruit te pompen. Experimenteer met drijfvermogen, zwaartekracht en waterverplaatsing om te begrijpen hoe een duikboot kan duiken en opstijgen.