Labboek. D e e l b e z o e k. school: naam: naam: naam: naam: naam: Folkert Oldersma Henk de Vries Science & Ontwerp in opdracht van

Transcriptie

1 Labboek D e e l b e z o e k school: naam: naam: naam: naam: naam: Folkert Oldersma Henk de Vries Science & Ontwerp in opdracht van

2 Tijdens je bezoek Instructie Stap 1 Welkom in de Magneet Meld je aan. Leg je pasje hiervoor op het metalen rondje bij het beeldscherm en volg de instructies! Magneet Pasje PIN Stap Voer de pincode op het beeldscherm in. Hoe kom je aan de code? Door in jullie labboek op te zoeken welke codes jullie op school hebben ingevuld Stap 3 Met de pincode heb je het station geactiveerd. Voer nu je groepsnaam in. De Magneet, Thema in beweging pagina - 1 -

3 PaardenKrachten 3 achteraf Vooraf op school Hoeveel PK is deze auto?, vroeg Kees aan de vader van Peter, want hij wilde wel eens weten of de auto sterker was dan die van z n eigen vader. PK betekent PaardenKracht en het geeft ongeveer aan hoe sterk een motor is. Het is ontstaan in de tijd dat veel zwaar werk nog met paarden werd gedaan. Ze vergeleken een motor toen met een paard. 1PK is dan ook de kracht van 1 paard. (1pk =736 W) Tegenwoordig meten we het vermogen in Watt. Hoe sterk is jouw spierenmotor? Hoe ver komt een brommer, auto of vrachtwagen op jouw kracht? Je mag uiteraard bij de berekeningen een rekenmachine gebruiken! Nadat je de pincode hebt ingevoerd kunnen jullie drie keer een minuut roeien. Vul dan eerst je gewicht in en de afstanden die de drie voertuigen hebben afgelegd. Daarna moet je je vermogen gaan uitrekenen. Dat doe je zo: gewicht van jou + voertuig x afstand X afstand = : Uitkomst = Vermogen Deze berekening doe je achteraf op school. Voorbeeld: Je bent 45 kg en wilt het vermogen voor de auto uitrekenen die heeft 60 meter afgelegd: tel jouw 45kg bij die van de auto op ( ) = 1045 kg de afstand was 60 meter dus blokje = 60 x 60 = 3600 Dus het je als uitkomst: 1045 kg x 3600 = Dit deel je door =17. Je vermogen is dan 17 W Om het om te rekenen in pk moet je getal delen door 736 en dat is 0.0 pk en dat is niet erg veel PIN Getal 1, en 3 De eerste drie getallen krijg je door het getal te noteren dat je nodig hebt om van Watt naar pk s om te rekenen. Getal 4 Je gaat in dit station: Onderzoeken wat het vermogen van een auto, een brommer en een vrachtauto is. (vul een 4 in) Onderzoeken hoe je de kw van een auto kunt omrekenen in Pk s (Vul een 8 in) Onderzoeken hoeveel pk jij kunt leveren (vul een 3 in) Toetsl je pincode in en start je onderzoek naam eerste deelnemer Vul hier eerst alleen je eigen gewicht en afstand in. Het berekenen doe je later op school. Vervoermiddel Gewicht eigen Tijd afstand Vermogen Pk Brommer 100 Kg Kg 60 s m KW pk Auto 1000 Kg Kg 60 s m KW pk Vrachtauto Kg Kg 60 s m KW pk achteraf De berekening voor de laatste twee kolommen doe je pas achteraf op school gewicht van jou afstand X afstand + voertuig x = : Uitkomst = Vermogen De Magneet, Thema in beweging pagina - -

4 PaardenKrachten 3 naam tweede deelnemer Vul hier eerst alleen je eigen gewicht en afstand in. Het berekenen doe je later op school. Vervoermiddel Gewicht eigen Tijd afstand Vermogen Pk Brommer 100 Kg Kg 60 s m KW pk Auto 1000 Kg Kg 60 s m KW pk Vrachtauto Kg Kg 60 s m KW pk achteraf De berekening voor de laatste twee kolommen doe je pas achteraf op school gewicht van jou afstand X afstand + voertuig x = : Uitkomst = Vermogen naam derde deelnemer Vul hier eerst alleen je eigen gewicht en afstand in. Het berekenen doe je later op school. Vervoermiddel Gewicht eigen Tijd afstand Vermogen Pk Brommer 100 Kg Kg 60 s m KW pk Auto 1000 Kg Kg 60 s m KW pk Vrachtauto Kg Kg 60 s m KW pk achteraf De berekening voor de laatste twee kolommen doe je pas achteraf op school gewicht van jou afstand X afstand + voertuig x = : Uitkomst = Vermogen De Magneet, Thema in beweging pagina - 3 -

5 PaardenKrachten 3 Vergelijk het vermogen tussen de vrachtauto, de auto en de brommer van één persoon achteraf Vermogen auto = Vermogen brommer = Vermogen vrachtauto = Wat valt je op? Hoe komt het dat ze allemaal een verschillende afstand hebben gereden? Veel succes bij de andere stations Plak hier de foto s van jullie in actie op en schrijf er iets leuks bij De Magneet, Thema in beweging pagina - 4 -

6 Tegenwind Toen je vanmorgen op je fiets van huis vertrok was er nog niets aan de hand maar nu op de terugweg staat er een harde storm. Zoals altijd komt deze wind recht van voren. Je gaat zo plat mogelijk op je fiets liggen om maar zo weinig mogelijk last van de wind te hebben. We gaan door metingen de effecten van luchtweerstand onderzoeken. Allereerst ga je kijken wat het verschil in luchtweerstand is tussen een vrachtwagen en een sportauto. Daarna gaan we kijken welke verticale krachten er door wind kunnen ontstaan. Op de beide afbeeldingen hier krijg je een idee van hoe groot de echte windtunnels zijn. Ze zijn erg duur en daarom werken veel fabrikanten, net als jullie zo meteen, met schaalmodellen. Met het apparaatje aan de rechterkant, een krachtmeter, meet je kracht. Kracht meet je in de eenheid Newton. Je kunt het getal aflezen aan het witte pijltje. J PIN Getal 1: Kracht meet je in: Kilogram vul een 4 in gram vul een 5 in Newton vul een 6 in Getal : Waarom gebruiken we schaalmodellen?: is veel goedkoper vul een 7 in is veel kleiner vul een 8 in is beter meetbaar vul een 9 in Getal 3: Met het touwtje: Zet je de auto s vast vul een 1 in Bekijk je de luchtstroom vul een in Maak je een strikje vul een 3 in Getal 4: Je meet de kracht af bij?: Het witte pijltje vul een 5 in de lengte van de stang vul een 6 in dat voel je met je hand vul een 7 in Vul de pincode in en start je onderzoek De Magneet, Thema in beweging pagina - 5 -

7 Tegenwind Stap 1: Plaats de sportauto op de meetrail van de windtunnel. Sluit de krachtmeter goed aan en start de windtunnel via het touchscreen. Kracht op de sportauto: Newton Stap : Gebruik het stokje met het touwtje voor de tweede meting. Houd het stokje voor de auto zodat het touwtje over de vorm van de auto geblazen wordt. Maak hier een foto van en plak deze hiernaast Stap 3: Neem nu de vrachtwagen en plaats deze op de rail. Bevestig de krachtmeter Kracht op de vrachtauto: Newton Stap 4: Gebruik het stokje met het touwtje voor de tweede meting. Houd het stokje voor de vrachtauto zodat het touwtje over de vorm van de auto geblazen wordt. Maak hier een foto van en plak deze hiernaast De Magneet, Thema in beweging pagina - 6 -

8 Tegenwind Schets op het ruitjespapier de voorkant van beide auto's. Doe dat op de juiste schaal. Meet daarvoor de auto's. Tel daarna het aantal hokjes dat door die auto's op het papier wordt ingenomen. Tijdnood? Meet de auto's en teken de auto's op school. De sportauto: (gebruikt hokjes) 30 cm 0 cm 10 cm De vrachtwagen: (gebruikt hokjes) 30 cm 0 cm 10 cm Vergelijk nu het aantal hokjes met de kracht. Bedenk een verklaring voor de kracht die op de auto wordt uitgeoefend: achteraf De Magneet, Thema in beweging pagina - 7 -

9 Tegenwind Het tweede onderzoek in ons windlaboratorium gaat over het vliegen van een vliegtuig. We gaan meten hoeveel een voorwerp met een bepaalde vorm wordt opgetild door de langsstromende lucht. Ook hiervoor gebruiken we de krachtmeter. We gaan drie vormen onderzoeken; een ronde, een rechthoekige en een vorm met een platte en een bolle kant. Hieronder zie je ze van de zijkant: De vormen zitten in een vierkant frame zoals op de afbeelding hiernaast. Stap 1: Plaats het frame in de windtunnel, kijk goed welke kant je naar voren zet. Stap : Meet nu wat de krachtmeter aangeeft en schrijf dat op. Stap 3: Zet nu de windtunnel in werking en meet opnieuw, schrijf deze meting op in het tweede vakje. De Magneet, Thema in beweging pagina - 8 -

10 Tegenwind Stap 1: Plaats het frame met de rechthoek in de windtunnel en schrijf de waarde op die de krachtmeter aangeeft. Kracht zonder wind N Dit is de zwaartekracht. Kracht met wind Trek deze getallen van elkaar af. Stap : Plaats het frame met de cilinder in de windtunnel en schrijf de waarde op die de krachtmeter aangeeft. Kracht zonder wind N - N N Dit is de zwaartekracht. Kracht met wind N - N Trek deze getallen van elkaar af. Stap 3: Plaats het frame met de vleugel in de windtunnel en schrijf de waarde op die de krachtmeter aangeeft. Kracht zonder wind N Dit is de zwaartekracht. Kracht met wind N - N Trek deze getallen van elkaar af. 1: Vergelijk de drie uitkomsten. Wat valt je op? A B : Kijk naar de vorm van de voorwerpen; welke stelling kun je op grond van de metingen opstellen? De Magneet, Thema in beweging pagina - 9 -

11 Lichttransport 1 4 In Nederland gaat steeds meer internet via glasvezelkabels. Dat zijn kabels waardoor de informatie in de vorm van licht wordt getransporteerd. In dit station doe je onderzoek naar het transport van informatie door middel van licht. Veiligheid We gebruiken in dit station fel laserlicht. Dit licht kan, als het in je ogen komt schade aanrichten. Het is dan ook heel belangrijk dat je hier voorzichting mee om gaat en altijd een bril draagt. PAS OP: Laserstraal In de foto zie je dat de uiteinden van de kabeltjes licht geven. Het zijn zelf geen lampjes. Hoe komt het de kabels het licht vasthouden? Daarvoor gaan we eerst kijken naar wat er gebeurt wanneer licht in een voorwerp van glas of helder kunststof komt. Dat doen we door het licht te laten vallen in een rechthoekig doorzichtig blokje. Daarna gaan we ook andere vormen proberen. Als laatste gaan we proberen de lichtstraal op een sensor te richten. Als je dat lukt wordt er een mooie foto genomen voor in je labboek. PIN Getal 1: Kracht Glasvezel meet transporteert: je in: Water Kilogram vul een 4 in Glas gram vul een 65 in elektriciteit Newton vul een 96 in licht Getal : vul een 1 in Getal waarom : gebruiken we schaalmodellen?: Hoe is veel bescherm goedkoper je jezelf tegen vul een oogschade? 7 in is Alleen veel een kleiner bril op vul een 8 in is Opletten beter meetbaar en een bril vul een 94 in Opletten, de kap dicht en een bril op vul een 6 in Getal 3: Met het wat touwtje: voor vormen gaan we onderzoek doen? Zet je de auto s vast vul een 1 in Bekijk Alleen een je de rechthoekje luchtstroom vul een 1 in maak Verschillende een strikje vormen vul een 3 in Getal : Je maat de kracht af bij?: Getal Het rode 4: pijltje vul een 5 in Waar de lengte ga je van een de foto stang van maken?: vul een 6 in Van dat voel de manier je met waarop je handwe vul het een licht 7 door in een rechthoek sturen vul een 5 in Van Vul de pincode route die in het en licht start aflegt je onderzoek vul een 6 in Als het licht op de sensor valt. vul een 7 in Vul de pincode in en start je onderzoek De Magneet, Thema in beweging pagina

12 Lichttransport 1 4 Hierboven zie je de 5 vormen die in de laserbak aanwezig zijn. Richt de laser op de vormen. Je kunt foto s maken van bijzondere lichtstralen zoals op het plaatje hiernaast. Probeer eerst uit en maak dan een foto. Plak deze hieronder in je labboek. Pak het rechthoekige blokje. Daarmee ga je metingen doen. Je legt deze steeds neer als op één van de plaatjes. Zet het laserlicht aan. Bekijk hoe de straal in het blokje verder gaat. Teken het in het plaatje na. Laserstraal Laserstraal Laserstraal Blokje Blokje Blokje De Magneet, Thema in beweging pagina

13 Lichttransport 1 4 Neem voor het volgende onderzoek de twee bochten en leg ze aan elkaar zodat se samen een S vormen (zie afbeelding). Probeer de laser gevangen te houden in het s-blok. Maak als bewijs een foto. Dit mag op school. Waardoor kan het licht in een glasvezel blijven? Bekijk het filmpje op achteraf De Magneet, Thema in beweging pagina - 1 -

14 Lichttransport 5 Hoe je informatie door middel van licht door een glazen draadje, een glasvezelkabel, kunt sturen ga je ontdekken in dit station. We gaan dit in twee delen doen. Je krijgt in dit station twee koffers. Verdeel jullie team in twee groepen die ongeveer 10 meter uit elkaar zitten. Een groep krijgt een koffer A en de andere krijgt koffer B. In elke koffer zit het onderstaande apparaatje, een kaartje met de boodschap en een glasvezelkabel van ongeveer 10 meter lang. De beide uiteinden van de draad steek je door het gaatje heen (1). Daarna kun je door op het knopje te drukken het lampje laten 1 Hoe moet je de draad aansluiten? Bekijk daarvoor de film op het scherm in de Magneet. Op school kun je de film bekijken op Sluit de kabel aan. Druk op het knopje en test of je het licht van het lampje ook door de draad ziet komen. Daarna heeft één van jullie een kaartje waarop het antwoord staat van de vraag; hoeveel nullenzitten er in de snelheid van het licht. (in meters per seconde) Het team met het kaartje geeft het antwoord door via jullie lichtseinapparaatje. Schrijf het antwoord hieronder op.: 3 Het Getal licht 1: heeft een snelheid van: Getal 3: meter per seconde Kracht meet je in: Met het touwtje: Als Kilogram je nog tijd overhebt kun vul je een via de 4 inglasvezel Zet kruisje-rondje de auto s spelen. vast Spreek vul een een 1 code in af waardoor je weet gramwaar jij en je tegenstander vul een een 5 inrondje of Bekijk een kruisje de plaatsen. luchtstroom Wie vul wint een er?? in Newton vul een 6 in maak een strikje vul een 3 in Getal : waarom gebruiken we schaalmodellen?: Getal : Je maat de kracht af bij?: is veel goedkoper vul een 7 in Het rode pijltje vul een 5 in is veel kleiner vul een 8 in de lengte van de stang vul een 6 in is beter meetbaar vul een 9 in dat voel je met je hand vul een 7 in Vul de pincode in en start je onderzoek Beschrijf hieronder welke code je hebt afgesproken De Magneet, Thema in beweging pagina

15 koolstofdioxide 1 Ken je dat woord, koolstofdioxide? Het staat vaak in de krant. Meestal staat in hetzelfde artikel ook het woord broeikaseffect. In dit station ga je onderzoek doen naar dit gas. Je gaat kijken hoe en wanneer het vrijkomt en we gaan meten hoeveel er van vrijkomt. Daarvoor ga je aan de slag in een heus laboratorium. Koolstofdioxide is een gas. Het ontstaat meestal bij verbrandingen. Scheikundigen gebruiken ook wel de chemische formule CO (spreek uit: Ceotwee). Het is een heel ander gas dan thuis uit je fornuis komt. Je kunt het niet zien en je kunt het ook niet ruiken. Het is dus heel lastig om vast te stellen of er ergens koolstofdioxide wordt gemaakt. Daarvoor gebruiken we in het lab (dat is een afkorting voor het woord laboratorium) een hulpstof die koolstofdioxide aantoont. Zo n hulpstof noem je een indicator. In dit geval is de indicator kalkwater. Wanneer de gasbelletjes door het kalkwater worden geleid wordt de heldere vloeistof troebel. Hoe meer CO, hoe troebeler het wordt. Je kunt de waarde aflezen door de kleur van de vloeistof te vergelijken met de kleuren die op de kaart staan. Je kunt daarna het bijbehorende nummer opschrijven. Je gaat straks van drie zaken de CO meten; een waxinelichtje, je eigen adem en het gas dat vrijkomt wanneer je azijn en bakpoeder mengt. Tussen elke meting druk je op de het touchscreen om het kalkwater te verversen en de fles opnieuw te vullen. Dat gaat allemaal automatisch. Als het kalkwater ververst is kun je de afzuiging aanzetten. Dat doe je ook op het touchscreen. Als laatste doe je meting door op de meting-knop te drukken verversen afzuiging meting PIN Getal 1: Kalkwater is een: Gas Indicator CO vul een 4 in vul een 9 in vul een 3 in Getal 3: Hoe moet je het kalkwater verversen? Door nieuwe in te schenken vul een 1 in Dat moet je laten doen vul een in Op het touchscreen drukken vul een 8 in Getal : Kalkwater wordt troebel, dat betekent? Dat het vervuild is vul een 1 in Het is altijd troebel vul een 6 in Dat er CO in zit vul een 0 in Getal 4: Hoe lees je de waarde af?: Vergelijk de kleur met het kaartje vul een 4 in Dat komt op het scherm te staan vul een 3 in met een CO meter vul een 9 in Vul de pincode in en start je onderzoek De Magneet, Thema in beweging pagina

16 koolstofdioxide 1 Stap 1: Ververs het kalkwater door op het scherm te drukken. Daarna neem je elk een rietje en blaas je een tijdje door het rietje uit in de trechter die in het lab hangt. Stop wanneer de automaat ophoudt met belletjes maken of wanneer je duizelig wordt. Neem een foto van de fles met de kaart. Plak deze hieronder op. meting Vergelijk de kleur van de vloeistof met het kaartje en schrijf het getal op van het blokje dat het meest lijkt op de kleur van het kalkwater. Stap: Ververs het water opnieuw. Voor dit onderzoek heb je de een waxinelichtje en een aansteker nodig. Zet het waxine licht onder de hangende trechter en steek deze met de aansteker aan. Zet de installatie aan. afzuiging verversen Neem nadat de installatie stopt met pompen opnieuw een foto, en plak deze hieronder. Vergelijk opnieuw de kleur van de vloeistof met het kaartje en schrijf het getal op van het blokje dat het meest lijkt op de kleur van het kalkwater. De Magneet, Thema in beweging pagina

17 koolstofdioxide 1 Stap 3: Ververs het water opnieuw. Voor dit onderzoek heb je de een glaasje, bakpoeder en azijn nodig. Maak het glaasje goed droog en doe er wat bakpoeder in. Doe er nu een flinke scheut azijn bij en zet de installatie aan. Wacht tot de pomp stopt. Neem een foto van de fles met de kaart. Plak deze hieronder op. verversen Vergelijk opnieuw de kleur van de vloeistof met het kaartje en schrijf het getal op van het blokje dat het meest lijkt op de kleur van het kalkwater. Je hebt drie experimenten gedaan: geef inde onderste tabel aan of er bij het experiment wel of geen CO vrij komt en hoeveel Experiment Wel/geen CO hoeveelheid CO Uitademen Waxinelichtje Azijn en bakpoeder Wel/Niet Wel/Niet Wel/Niet achteraf Op school: Je hebt nu drie experimenten gedaan. Kun je ook bedenken wat al deze drie experimenten met elkaar te maken hebben (Denk aan het CO ) Bedenk nog meer dingen waarbij het gas CO vrijkomt Vindt er verbranding in je lichaam plaats? De Magneet, Thema in beweging pagina

18 Huis in beweging 8 Stap 1 Bouw met zo weinig mogelijk materiaal een huis. Je mag zelf bedenken hoe. Als anderen er maar een huis in herkennen. Tegelijk vragen wij jullie of je bij het ontwerp van het huis beweging kunt suggereren. STAP Teken het huis na. STAP 3 Kleur het huis. Jullie hebben blokken gebruikt. Architecten gebruiken het woord beweging vaak wanneer ze een vorm beschrijven terwijl het gebouw dat ze hebben getekend vast staat als een huis. Geef aan hoe jullie beweging hebben gesuggereerd in jullie ontwerp. De Magneet, Thema in beweging pagina

19 Dansmat 7 Stap 1 Zet de dansmat aan en doe mee met het spel. Geef door op de juiste tegel te springen antwoord op de vragen in het spel. Je doet dit één voor één STAP Noteer steeds jullie scores Deelnemer 1: Deelnemer : Deelnemer 3 Deelnemer 4: Bereken nu jullie gemiddelde score: De Magneet, Thema in beweging pagina

20 Waterwand 6 Ken je de toren op de foto? Hij staat in Groningen en het is een watertoren. In een watertoren wordt er eerst water omhoog gepompt dat water zit dan boven in de toren. Je kunt dat ook zien op de tekening hieronder. In dit station gaan we onderzoeken waarvoor een watertoren bedoeld is. Dit station doe je buiten. Het is de waterwand. Om aan de slag te kunnen moet je het water eerst naar boven pompen zodat je het daarna kunt laten vallen. We gaan twee zaken onderzoeken. 1. de watertoren. de stankafsluiter Voordat je onderzoek gaat doen moet je eerst de opstelling bouwen. Je krijgt steeds een tekening van de opstelling die je koet maken. Lees de instructie goed zodat je precies weet wat je moet meten. 40 cm Maak allereerst de opstelling die je hier links ziet. Let goed op dat je de hoogte goed hebt. Hang het meetblad (die met de rood-witte blokjes) achter de uitgang van de laatste pijp. Trek nu door en meet goed hoe hoog het water komt Schrijf dat hier op: cm. Maak nu de opstelling die hiernaast staat. Hang ook het meetblad weer op en zorg dat de maten kloppen. Pomp de WC doorspoelbak vol met water, trek door en meet opnieuw de hoogte van het water. 80 cm Schrijf dat hier op: cm. De Magneet, Thema in beweging pagina

21 Waterwand 6 Vergelijk de twee waterhoogten en bedenk waarom een watertoren zo hoog is. Bedenk in je groepje een verklaring en schrijf die hier op: A Maak de opstelling van hiernaast en trek de wc door. Als al het water weg is kijk je goed in de doorzichtige buizen waar er nog water staat. Geef dat met pen aan in de tekening. stank Stel je voor dat er van beneden af stank komt, kun je dit dan bij A ruiken? Hieronder zie je een wasbak met een kraan. Teken nu hoe je deze wasbak aan zou sluiten op het riool. Naar het riool De Magneet, Thema in beweging pagina - 0 -