Windmolen. Notities voor de leerkracht

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "Windmolen. Notities voor de leerkracht"

Bert Michiels
8 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 Notities voor de leerkracht Windmolen Wetenschap Krachten en beweging Duurzame energie Gewicht meten Tijd meten Kracht Oppervlakte Eerlijk testen Invangen, opslaan en gebruiken van energie Wetenschappelijk onderzoek Design en technologie Mechanismen gebruiken vertragende en versnellende overbrenging Ontwerpen en maken Materialen combineren Tandraderen (met pal) Veiligheids- en stuursystemen Woordenschat Duurzame energie Kracht Oppervlakte Gewicht Hoek Vorm Vertragende overbrenging Nuttig effect Andere benodigde materialen Een bureauventilator, of een frisse bries Messing gewichtjes of modelleermassa Een stopwatch of een andere vorm van tijdmeting, met secondenwijzer Optioneel: dun karton en schaar om wieken voor de windmolen te maken LEGO, the LEGO logo and the Knob configuration are trademarks of the LEGO Group The LEGO Group. 59

stuursystemen Woordenschat Duurzame energie Kracht Oppervlakte Gewicht Hoek Vorm Vertragende overbrenging Nuttig effect Andere benodigde materialen Een bureauventilator, of een frisse bries Messing

2 Verbinden Jan en Jannie hebben een enorm grote en zware schatkist gevonden bij en oude mijn. Hij is echt heel zwaar en hoe hard ze ook hun best doen, ze krijgen de kist niet omhoog getrokken. De oude molen die vlakbij staat werd ooit gebruikt om water uit de mijn te pompen. Jan en Jannie vragen zich af of ze de molen kunnen gebruiken. Hector de hond heeft hard geholpen met graven om de kist vrij te maken, dus hij is behoorlijk moe. Hector loopt een stukje bij Jan en Jannie vandaan om een beetje uit te rusten - en hij vindt een lang touw. Hij rent terug en hoopt dat de kinderen een wandeling met hem willen maken met deze nieuwe honderiem. Jan herinnert zich dat hij eens in een film heeft gezien hoe een windmolen werd gebruikt om iets zwaars op te tillen - hij vertelt Jannie meteen over zijn idee. Nu kunnen ze gaan verzinnen hoe ze de schatkist omhoog kunnen krijgen! Hoe kun je met een windmolen en een touw een zware last verplaatsen? Dat gaan we uitzoeken! LEGO, the LEGO logo and the Knob configuration are trademarks of the LEGO Group The LEGO Group. 60

Hector de hond heeft hard geholpen met graven om de kist vrij te maken, dus hij is behoorlijk moe.

3 Construeren Bouw de windmolen (Alles uit boekje 8A, en boekje 8B tot bladzijde 12, stap 17). Draai de molen met de hand rond. Kunnen de wieken makkelijk ronddraaien? Als de molen stroef aanvoelt, kun je de asbussen wat losser zetten. Zorg ervoor dat alle andere elementen goed vastzitten De windmolen opzetten NB. In de startfase van het project moet je een basismodel bouwen, waarmee het testgebied wordt voorbereid. Plaats de ventilator op de vloer, in de buurt van een stopcontact Plaats het model er ongeveer 2 meter vandaan Ongeveer 2 meter van de ventilator Kies een instelling voor de ventilator en schuif het model heen en weer totdat je een afstand vindt waarbij de molen PRECIES GENOEG wind vangt om het gewicht - langzaam - op te kunnen tillen HANDHAAF DEZELFDE INSTELLING VAN DE VENTILATOR VOOR ALLE TESTS (totdat je het effect van verschillende windsnelheden gaat testen, uiteraard) Maak een streep op de vloer (b.v. met plakband) vlak vóór het basismodel. De streep geeft het begin van de veilige zone aan: erachter kunnen eventueel meerdere molens door meerdere groepen tegelijk getest worden. Controleer bij alle tests dat de molens dezelfde hoeveelheid wind ontvangen A LEGO, the LEGO logo and the Knob configuration are trademarks of the LEGO Group The LEGO Group. 61

In de startfase van het project moet je een basismodel bouwen, waarmee het testgebied wordt voorbereid.

4 Contempleren Welk aantal wieken werkt het best? Probeer te voorspellen, en onderzoek, door welke combinatie de schatkist (het gewichtsblok) het snelst opgetild wordt. Kun je uitleggen hoe dit komt? Idee: Doet de vorm van de wieken ertoe? Als er tijd voor is, zou je kunnen proberen verschillend gevormde wieken te maken van karton, maar met dezelfde oppervlakte als de wieken van het basismodel. Voorbeeld 3 is de beste combinatie Dit heeft het grootste oppervlak om windenergie mee te vangen. Verrassing! Voorbeeld 2, met a-symmetrische wieken, werkt meestal het slechtst. De combinatie is te weinig in evenwicht om effectief te kunnen zijn, hoewel hij een groter oppervlak heeft dan voorbeeld 1 met slechts twee wieken. NB. Iedere wiek heeft een oppervlakte van ongeveer 40 cm 2. Wat is de functie van het tandrad als: de last op weg omhoog is en de wind ineens stilvalt? De molen staat stil, maar de pal in het tandrad verhindert dat de zware last weer omlaag valt. Dit is een goede veiligheidsvoorziening. je het tandrad in deze positie zet terwijl de wind blaast? De molen komt tot stilstand. De krachten werken tegengesteld. je het tandrad in deze positie zet terwijl de last opgehesen is en de wind stilvalt? De molen wordt een ventilator, aangedreven door de energie die door de vallende last vrijgegeven wordt. Je krijgt dus eigenlijk de wind weer terug! Krachtmeter van elastiek Bind een elastiekje aan de hijsdraad, of zet er een weeghaak op om de tilkracht te meten die de molen kan leveren voor hij stilvalt. Meet hoeveel het elastiek uitrekt, of lees de weeghaak af. Je zult verbaasd staan van de kracht die de molen kan ontwikkelen! Tandrad Elastiekje LEGO, the LEGO logo and the Knob configuration are trademarks of the LEGO Group The LEGO Group. 62

Als er tijd voor is, zou je kunnen proberen verschillend gevormde wieken te maken van karton, maar met dezelfde oppervlakte als de wieken van het basismodel.

5 Continueren Draaitollen! Hoe kunnen we energie opslaan voor later gebruik? Bij dit experiment draaien we de last met handkracht omhoog. Je kunt natuurlijk ook windkracht gebruiken, maar haal dan de vleugels van de molen af alvorens de tol los te laten. Wist je dit? De verschillende tollen wegen ongeveer: 2 g 8 g 16 g Ontkoppel de overbrenging zoals beschreven op bladzijde 14, stap 1 en bouw de 3 verschillende draaitollen, bladzijde 14, stap 16. Voeg energie toe door het gewicht omhoog te draaien en gebruik de pal in het tandrad om het gewicht omhoog te houden en de energie op te slaan Zet één van de tollen op de as Plaats het gewicht zodanig dat het over de rand van de tafel naar beneden kan vallen Koppel het tandrad los: de energie van het vallende gewicht draait de tol rond Til de hele constructie omhoog om de tol los te laten Dit vergt enige oefening, dus wees geduldig Welke tol draait het langst - en waarom? Probeer het gedrag van elke tol te voorspellen en voer meerdere tests uit Nog meer tollen Bedenk je eigen tollen en probeer of je ze nog langer of sneller kunt laten draaien. Verzin een spel met de tollen en ontwikkel je eigen puntensysteem. LEGO, the LEGO logo and the Knob configuration are trademarks of the LEGO Group The LEGO Group. 63

De verschillende tollen wegen ongeveer: 2 g 8 g 16 g Ontkoppel de overbrenging zoals beschreven op bladzijde 14, stap 1 en bouw de 3 verschillende draaitollen, bladzijde 14, stap 16.

Vergelijkbare documenten

Een grote vis vangen. Notities voor de leerkracht

Een grote vis vangen. Notities voor de leerkracht Notities voor de leerkracht Een grote vis vangen Wetenschap Krachten Machines die werk gemakkelijker maken Eigenschappen van materialen en magneten Wetenschappelijk onderzoek Design en technologie Mechanismen