Astronaut van de toekomst

Transcriptie

1 Astronaut van de toekomst INHOUD WORKSHOP 1. BOUW DE SAPI-RAKET IN LEGO Aan de hand van een bouwschema bouw je een unieke raket in Lego. 2. LAAT DE LEDJES BRANDEN Door gebruik te maken van zonne-energie laat je de LEDjes in de raket branden. 3. BRENG DE ASTRONAUT NAAR ZIJN LANCEERPLATFORM Bouw een lanceerplatform en een schakeling die jouw astronaut naar zijn raket brengt. We maken gebruik van hernieuwbare energiebronnen! 4. KLAAR? 1,2,3, LANCEER! Een colafles, vleugels en water is alles wat we nodig hebben om onze waterraket te lanceren! 2 INFORMATIE VOOR DE LEERKRACHT Deze workshop laat de leerlingen kennis maken met herbruikbare energie opgewekt aan de hand van zonnecellen. De leerlingen bouwen eerst een unieke raket in Lego waarbij hun ruimtelijk inzicht op de proef wordt gesteld. Vervolgens bouwen ze een eenvoudige elektronische schakeling die hen toelaat de LEDs te laten branden in de raket. Hierbij krijgen ze een introductie in elektriciteit en schakelingen bouwen alsook in de werking van zonnecellen. In het laatste onderdeel van de workshop wordt hen ook getoond dat zonne-energie kan gebruikt worden om iets in beweging te brengen (introductie mechanica). De leerlingen krijgen alle materiaal ter beschikking gesteld. De workshop duurt ongeveer 2,5 uur. Het is de bedoeling dat de leerlingen in groepjes van 2 werken en naar hartenlust kunnen experimenteren. Op die manier zullen ze ontdekken dat: wetenschappen + techniek = de MAX! Sapikids

2 Werkboekje Astronaut van de toekomst Naam:. Klas: Datum: Dit werkboekje is jouw gids! Het vertelt je wat je gaat ontdekken. Legt je uit hoe de instrumenten werken. Geeft extra informatie bij wat je ziet en doet. Stelt je uitdagende vragen om de echte wetenschapper in jou tot leven te roepen! Veel ontdekkingsplezier en vergeet niet: wetenschappen + techniek = de MAX! Sapikids 2

3 1. Bouw de SAPI-raket in lego Zoals een echte ruimtevaart-ingenieur bouwen een echte raket! Hoe gaan we te werk? Neem een doosje met Lego-blokjes en een bouwplan. Aan de hand van het bouwschema knutsel je stap voor stap de raket in elkaar. Veel bouwplezier! Als je alles goed gebouwd hebt, krijg je het volgende resultaat Sapikids 3

4 2. Laat de LEDjes branden 2.1 Zonne-energie Waarschijnlijk heb je al op de daken van vele huizen van die zwarte, glimmende panelen zien liggen? Of misschien liggen er wel bij jou thuis op het dak? Wijsneusvragen: Ken jij de naam van deze glimmende panelen?.... Kan je ook beschrijven waarvoor die panelen gebruikt worden?..... Wijsneusweetjes: Een zonnepaneel is opgebouwd uit verschillende zonnecellen. En deze zonnecellen zijn op hun beurt gemaakt uit een zeer speciaal materiaal, dat halfgeleider wordt genoemd. Een geleider ken je al, denk maar aan de kabel waarmee je je ipad of Nintendo oplaadt. Binnen in deze kabel zit een koperen draad die men een geleider noemt. Maar onze zonnecel bestaat dus uit een halfgeleider. Laat die de elektriciteit dan maar half door? Nee, hoor, maar het bijzondere aan dit materiaal is wel dat het door zonnestralen op de te nemen, elektriciteit kan doen ontstaan. Kijk maar eens naar de onderstaande figuur: Sapikids 4

5 Het ziet er ingewikkeld uit maar dat is het niet! De zon straalt pakketjes energie uit en die pakketjes noemen we FOTONEN. Wat gebeurt er nu in de zonnecel? Een zonnecel bestaat uit een halfgeleider, die je het best kan vergelijken met een bus vol passagiers ( = elektronen) op weg naar de markt. De bus zit vol en onderweg stappen er nog extra passagiers op ( = fotonen). Deze extra passagiers (de fotonen) duwen de reeds aanwezige passagiers (de elektronen) van hun zetel. Hierdoor ontstaat er spanning tussen de passagiers op de bus of nog, er ontstaat elektriciteit!! Wil je de rust laten terugkeren op de bus dan is het best dat er enkele passagiers (elektronen) van de bus stappen. Deze afgestapte passagiers gaan te voet verder en leveren dus energie (of elektriciteit). En die elektriciteit kan je gebruiken om de lamp te laten branden. En dat gaan wij nu doen! Sapikids 5

6 2.2 De LED lamp We gaan een LED laten branden in onze raket! Wijsneusvragen: Weet jij waarvoor een LED gebruikt wordt? Wat is er zo speciaal aan een LED?.... Heb je thuis een LED? Waarvoor wordt die gebruikt? Wijsneusweetjes: Hier zijn ze dan, die kleine lampjes die je in alle kleurtjes kan vinden. Denk maar aan de verlichting in je kerstboom. Ze zijn zeer populair omdat ze maar heel weinig energie gebruiken en dus zuinig en goedkoop zijn. En wij gaan ze nu ook gebruiken om onze raket te verlichten! Hoe gaan we te werk? Open het Elektronica doosje. Plak voor elk raampje van de raket een LED. Zorg dat de draadjes van de LED lampjes door het gaatje in de basisplaat van de raket naar buiten komen. We gaan gebruik maken van een zonnecel om onze LEDs te laten branden. Kan je zelf een schakeling bedenken met de componenten die je in het elektronica doosje vindt? Teken in de kader hieronder hoe jij de schakeling zou bouwen! Na overleg met je begeleider, kan je je schakeling nu echt bouwen. Aan de slag! Sapikids 6

7 Ben je erin geslaagd om de LED te laten branden? JA? Proficiat! NEE? Wat ging er mis? Sapikids 7

8 3. Breng de astronaut naar zijn lanceerplatform Door gebruik te maken van zonne-energie kan je niet alleen LEDs laten branden, maar kan je ook iets in beweging zetten. In deze opdracht zullen we zonne-energie gebruiken om een motor in beweging te zetten en zo onze raket voort te trekken naar het lanceerplatform. Hoe gaan we te werk? Neem een doosje met Lego-blokjes. Aan de hand van het onderstaande bouwschema knutsel je stap voor stap de raket in elkaar Sapikids 8

9 Open het Elektronica doosje. Neem de motor, de zonnecel, een schakelaar en een weerstand. Bouw een werkende schakeling. Verbind het touwtje van de motor met de raket en trekken maar! Teken in de kader hieronder hoe jij de schakeling hebt gebouwd Sapikids 9

10 4. Klaar? 1, 2, 3 lanceer! We zijn nu klaar om onze eigen raket te lanceren! Hoe gaan we te werk? Neem een colafles. Gebruik je fantasie en geef je fles vleugels zodat het een echte raket wordt. Gebruik hiervoor het beschikbare materiaal. En nu naar buiten! Maak je klaar voor de lancering! Sapikids 10

11 wetenschappen + techniek = de MAX! Sapikids 11