Handleiding. Leraar. groep

Transcriptie

1 Handleiding Leraar 5+6 groep

2 1 Voorwoord Inhoudsopgave 2 Over Project F.I.E.T.S. Voorwoord 2 In samenwerking met Regionaal Orgaan Verkeersveiligheid Limburg (ROVL) en Veilig Verkeer Nederland heeft Discovery Center Continium voor basisscholen het Project Fun, Information, Education, Technology & Safety, kortweg F.I.E.T.S., ontwikkeld. Inhoudsopgave 3 Leerlingen gaan in dit project aan de slag met de techniek van de fiets in relatie tot veilige verkeersdeelname. De hoofdmoot van het project bestaat uit een projectdag, waar alle groepen van de school aan deelnemen. Na een gezamenlijke opening met de Fietsshow, een korte voorstelling vol experimenten, gaat iedere groep op het eigen niveau aan de slag. Dagplanning 4 Fietsonderdelen 5 Door samen te bouwen, puzzelen, zingen, experimenteren en quizzen wordt de kennis over de techniek van de fiets en veilig fietsen bijna ongemerkt vergroot. De afsluiting van de dag is een knallende Kettingreactie. Luisterfietstocht 6 Verlichting 9 Over Discovery Center Continium Reflectie 15 Discovery Center Continium te Kerkrade is één van de drie provinciale musea in de Provincie Limburg. Als bezoeker ontdek je in het Continium hoe wetenschap en techniek ons dagelijks leven beïnvloeden, niet alleen vandaag, maar ook in verleden en toekomst. Fietsketting experiment 20 Het Continium ontwikkelt ook educatieve projecten en activiteiten, die wetenschap en techniek dichtbij de belevingswereld van kinderen en jongeren brengen, zoals Project F.I.E.T.S. Daarnaast biedt het Continium verschillende arrangementen voor het vieren van de leukste kinderfeestjes! Bouw een fiets 25 Fietsquiz 30 Project F.I.E.T.S. Fun, Information, Education, Technology & Safety 2 3

3 3 Dagplanning Fietsonderdelen 4 Beste leerkracht, U kunt deze volgorde aanhouden. U mag ook uw eigen volgorde bepalen. We adviseren om de quiz als afsluitend lesonderdeel in te zetten. De workshops worden in het klaslokaal uitgevoerd. De tijden zijn richttijden. Uiteraard kunt u zelf de tijden inkorten of oprekken al naar gelang de voorhanden zijnde tijd en concentratieboog van de leerlingen. Stuur: Fietsbel Stuurvoorbouw Balhoofdset Balhoofdbuis Vorkkroon Voorrem Voorvork Voordrager Voorlicht Wiel: Band Velg Naaf Spaak 1. Onderdelen van de fiets Activiteit Thema Locatie Tijd Luisterfietstocht Hoor je mij? Klaslokaal min. Bellen, toeters en verkeerssignalen Verlichting Zien en gezien worden! Klaslokaal min. Licht en reflector Reflectie Zien en gezien worden! Klaslokaal min. Licht en reflector Fietsketting Trappen maar! Klaslokaal min. experiment Tandwiel, ketting en versnelling Bouw een fiets Alles in balans! Klaslokaal min. Frame en onderdelen Fietsquiz Pas op remmen! Wiel, band en rem Klaslokaal min. Pomp Voorspatbord Pedaal(reflector) Cranckarm Totaal min. Achterlicht Bagagedrager Achterrem Achterspatbord Bidonhouder Achtertandwiel Zadel: Zadeldek Zadelstrop Zadelpen Zadelpenstrop Trapas Voortandwiel Ketting Standaard Frame: Staande achtervork Bovenbuis Zitbuis Onderbuis Liggende achtervork 4 5

4 5 Luisterfietstocht 1. Voorbereiding algemeen 3. Wat moet worden klaargelegd In het verkeer moet je niet alleen goed om je heen kijken, ook je gehoor kan zorgen voor veiligheid. Je hoort andere voertuigen aan komen rijden en waarschuwingssignalen. Met je bel kun jij voetgangers en andere fietsen waarschuwen. Dus fietsen met je mp3-oortjes in je oren... Misschien toch maar niet? Thema De fiets, veiligheid en techniek Subthema Hoor je mij? Bellen, toeters en verkeerssignalen Doelgroep Locatie 8 t/m 10 jaar Klaslokaal 1. USB-stick met fietslied, afspelen via smartboard 2. Werkboek Tijdsduur minuten! Smartboard met twee speakers. Potloden of pennen (deze zitten niet in de box). 2. Workshop Test (dus geen wedstrijd): in de klas zijn via speakers op de achtergrond stadsgeluiden te horen. Deze klinken zoals ze zouden klinken als je fietst met mp3-oortjes in je oren: uiteraard met muziek erop. Na het klassikaal beluisteren van de track mogen de leerlingen opschrijven in het werkboekje welke verkeersgeluiden ze hoorden en hoe vaak. Ze krijgen anderhalve minuut de tijd. Daarna wordt de bladzijde van het boekje omgedraaid. Er volgt een tweede audiotrack met stadsgeluiden. De leerlingen moeten tellen en onthouden hoeveel en welke verkeersgeluiden ze nu hebben gehoord. Ze krijgen opnieuw anderhalve minuut om de geluiden te noteren. Daarna wordt klassikaal besproken welke geluiden er te horen waren. Wie heeft ze gehoord en wie niet? Zijn er misschien geluiden die we dachten te horen, maar die achteraf toch niet op de track bleken te staan? Welke invloed had de muziek? Kreeg je evenveel stadsgeluiden mee? Hoe veilig is het om met muziek op je oren door het verkeer te fietsen? Is het verboden om muziek te luisteren op de fiets? 4. Opdrachten/vragen 1. Uitleggen spelregels test en uitdelen werkboekjes en potloden. 2. Starten track 1 met alleen stads-/verkeersgeluiden met muziek uit MP3 speler er overheen. 3. Anderhalve minuut om alle geluiden die je hoorde op te schrijven. 4. Starten track 2 met stads-/verkeersgeluiden. 5. Anderhalve minuut om alle geluiden die je hoorde op te schrijven. 6. Nabespreken geluiden track 1 en 2, zit er veel verschil in aantal geluiden en hoorde je ze goed? Conclusie trekken, MP3 is niet verboden maar is wel onveilig, je mist waarschuwingssignalen. 6 7

5 5 Luisterfietstocht Verlichting 6 5. Geluiden op audiotrack met en zonder muziek 1. Voorbereiding algemeen 1. Tractor Ontdek hoe belangrijk verlichting op je fiets is, maar ook hoe het werkt! Hoe kan dat? 2. Voorbij scheurende brommer 3. Fietsbel (2 verschillend geluid) 4. Trein overweg 5. Achteruit rijdende vrachtauto Thema Subthema De fiets, veiligheid en techniek Zien en gezien worden! Licht en reflector 6. Spelende kinderen 7. Voorbij scheurende auto 8. Politieauto met sirene Doelgroep Locatie 8 t/m 10 jaar Klaslokaal 9. Tractor Tijdsduur minuten 10. Blaffende hond 11. Overvliegend vliegtuigje 12.Voorbij lopende dame op hoge hakken 2. Workshop PowerPoint-inleiding over fietsverlichting, reflector en stroomkring. Wat is een reflector en hoe werkt hij? Ook kort aandacht voor de werking van een dynamo. Daarna volgt een korte demonstratie door de leerkracht van de fietsstroomkring met de geleverde opstelling. Vervolgens gaan de leerlingen individueel of in tweetallen een stroomkring samenstellen zoals die van de fiets; twee lampjes en een dynamo. De dynamo is opengewerkt zodat de leerlingen kunnen experimenteren met de werking ervan. 8 9

6 6 Verlichting 3. Wat moet worden klaargelegd 5. Opdrachten/vragen leerlingen 1. Leerkracht vertelt over stroomkring en maakt een stroomkring als voorbeeld. 2. Leerlingen maken individueel of per tweetal een stroomkring met het materiaal in de zakjes. Uitgaande van fietsmodel met voorlamp en achterlamp. 3. Leerkracht vertelt over de dynamo, en demonstreert aan hand van model. 4. Leerlingen experimenteren met de dynamo en proberen de lampjes ermee te laten branden. 1. USB-stick met presentatie 2. Stroomkring onderdelen 3. Opstelling dynamo 5. Nabespreken: belang van goed werkende verlichting voor je eigen veiligheid. 6. Zijn er nog andere verlichtingsmogelijkheden (afneembaar batterijlampje in wit en rood). 4. Taken leerkracht Lees achtergrondinformatie op bladzijde 12 t/m 15 door. Voor de les klaarzetten: opstelling dynamo en onderdelen van de stroomkring voor tweetallen. PowerPoint op scherm zetten. Werkboekjes uitdelen. Demonstreer klassikaal de dynamo en leg uit hoe een dynamo werkt. 6. Antwoorden werkboek Verlichting 1. verbruiker stroombron Klassikaal de PowerPoint stap voor stap doorlopen. De stroomkring wordt uitgelegd: serieschakeling, parallelschakeling en de stroomkring op de fiets. De antwoorden op de vragen worden in het werkboekje ingevuld. geleider schakelaar Stap voor stap bouwen de leerlingen in tweetallen zelf stroomkringen. Begeleiden stroomkringen samenstellen in tweetallen. 2. Stroombron fiets = de dynamo. Verbruiker fiets = de lampjes. Geleider fiets = elektriciteitskabeltje en het metalen frame van de fiets. Schakelaar fiets = bij oudere fietsen is deze er niet, bij nieuwere fietsen zit deze op de lamp. 3. Het tweede lampje ontbreekt. 4. De stroomkring is dan onderbroken, er komt geen elektriciteit bij het tweede lampje

7 6 Verlichting 5. De tweede stroomkring blijft werken, het andere lampje blijft branden. 6. Bij een fiets is het frame een deel van de stroomkring. De stroom gaat terug via het frame. 7. Experiment stroomkring zie foto s. 8. Het is nu een serieschakeling, de lampjes zitten achter elkaar in de stroomkring en de spanning wordt verdeeld over de twee lampjes. Ze branden dus minder fel. Verbruiker Stroombron 7. Achtergrondinformatie leerkracht 7.1 Werking dynamo Een fietsdynamo zet beweging om in elektriciteit. Wanneer je trapt en je fietswiel ronddraait, draait ook het rad van de dynamo. In elke dynamo zit een magneet die ronddraait in een koperen spoel. De magneet is verbonden met een as, die in beweging wordt gezet wanneer de fietswielen draaien. Die draaiende magneet zorgt voor een magnetisch veld dat ladingen doet bewegen. En ladingen die bewegen, dat is elektriciteit! Omdat er aan de dynamo stroomdraadjes zitten die rechtstreeks verbonden zijn met het fietslicht en dit dus een gesloten kring vormt, gaat de lamp branden. Hoe sneller de beweging, hoe meer stroom. In elektriciteitscentrales wordt hetzelfde principe gebruikt, met enorme dynamo s die ook wel generatoren genoemd worden (fig. 01). Een fietsdynamo zit bij veel nieuwe fietsen in de naaf van het wiel en niet meer buiten tegen het wiel aan. Maar de werking blijft vrijwel hetzelfde. Fig. 01 Geleider Schakelaar Fig. 02 Je ziet hier een stroomkring met één lampje (fig. 02). Oké, dan halen we de schakelaar even weg. Het nieuwe stroomschema ziet er dan zo uit (fig. 03) Als dit de stroomkring van een fiets is, dan ontbreekt een tweede lampje. Als we een tweede lampje in de stroomkring kunnen plaatsen, dan kan dat op twee manieren: via een serie- of parallelschakeling. Serieschakeling Dit noemen we een serieschakeling (fig. 04). De lampjes zijn achter elkaar in de stroomkring geplaatst. De spanning wordt bij deze opstelling verdeeld over twee lampen. Ze branden dus minder fel dan wanneer er één lampje in de stroomkring geplaatst zou worden. Een ander kenmerk van een serieschakeling: als één lampje stuk gaat (of verwijderd wordt), werkt de ander ook niet meer. De stroomkring is dan namelijk onderbroken en er komt geen elektriciteit meer bij het tweede lampje. Fig. 03 Fig Stroomkring Elke stroomkring bestaat uit een stroombron (algemene benaming), een verbruiker, een schakelaar en geleiders. We willen de lamp laten branden. Dat kan door een stroomkring te bouwen. Dat doen elektriciens elke dag. Maar de kringen die zij maken, zijn niet zo zichtbaar, want de elektriciteitsleidingen liggen onder de grond, in de muren en plafonds. Elektriciens beginnen niet zomaar te bouwen. Ze volgen altijd een schema op papier. Dat gaan wij nu ook eerst doen. Parallelschakeling Je kunt de lampjes ook parallel schakelen (fig. 05). Dat ziet er dan zo uit. Er wordt een extra aftakking in de stroomkring gebouwd. Daardoor krijgen beide lampjes de volledige spanning van de dynamo. Ze branden daardoor feller. Wat gebeurt er nu als één van de lampjes stuk gaat? (De ander blijft branden) Fig. 05

8 6 Verlichting Reflectie 7 Als de spanningsbron een batterij is, gaat er vanaf de pluspool van de batterij een draadje naar het lampje. Van het lampje loopt weer een draadje naar de minpool van de batterij. De stroomkring is nu rond. Bij de fietsverlichting gaat het een beetje anders. De dynamo levert stroom als het wieltje van de dynamo tegen je fietsband draait. Uit de dynamo komen twee draden die allebei plusdraden zijn. Ze gaan naar de voorlamp én de achterlamp. Vaak gaan deze draden door de buizen van het frame, dus zie je ze niet. Maar, er loopt geen draad terug naar het minpunt van de dynamo. Hoe dat kan? (Bij een fiets gaat de stroom niet terug naar de dynamo door een draad, maar door het metalen frame van je fiets! De fiets is dus eigenlijk de terug-draad.) Een fietsdynamo zet beweging om in elektriciteit. Wanneer je trapt en je fietswiel ronddraait, draait ook het rad van de dynamo. In elke dynamo zit een magneet die ronddraait in een koperen spoel. De magneet is verbonden met een as, die in beweging wordt gezet wanneer de fietswielen draaien. Die draaiende magneet zorgt voor een magnetisch veld dat ladingen doet bewegen. En ladingen die bewegen, dat is elektriciteit! Omdat er aan de dynamo stroomdraadjes zitten die rechtstreeks verbonden zijn met het fietslicht en dit dus een gesloten kring vormt, gaat de lamp branden. Hoe sneller de beweging, hoe meer stroom. In elektriciteitscentrales wordt hetzelfde principe gebruikt, met enorme dynamo s die generatoren genoemd worden. Een fietsdynamo zit bij veel nieuwe fietsen in de naaf van het wiel en niet meer buiten tegen het wiel aan. Maar de werking blijft vrijwel hetzelfde. Voorlicht Achterlicht 1. Voorbereiding algemeen Ontdek hoe belangrijk het is dat je fiets in het donker te zien is! Een reflector zie je niet in het donker, maar wel als je er met een lamp op schijnt. Hoe kan dat? Hoe werkt een reflector? Thema Subthema Doelgroep Locatie Tijdsduur 2. Workshop De fiets, veiligheid en techniek Zien en gezien worden! Licht en reflector 8 t/m 10 jaar Klaslokaal minuten Experimenteer met de laserpenopstelling. Onderzoek het verschil tussen spiegelen en reflecteren en ontdek hoe een reflector werkt. Dat doe je door met de vaste laserlamp op een spiegel, een spiegelhoek en een reflector te schijnen. Bekijk welke invloed de invalshoek van het licht heeft. Bespreek hoe een reflector werkt: hij is opgebouwd uit kleine piramides waardoor een lichtstraal wordt terug gestraald naar de plek waar het licht vandaan kwam. In tegenstelling tot een lichtstraal die vanuit een hoek op een spiegel valt. Deze gaat namelijk een andere kant uit. Bespreek klassikaal de reflector die als een van de weinige fietsonderdelen speciaal voor jouw veiligheid aan de fiets is toegevoegd. Waar op je fiets vind je reflectoren? Zijn ze verplicht? Dynamo Fig

9 7 Reflectie 3. Wat moet worden klaargelegd 6. Antwoorden werkboek Reflectie Vragen leerlingen kringgesprek: Zien en gezien worden! 1. Een voorlicht met lampspiegel zorgt voor een witte lichtstraal die op de weg schijnt, zodat je kunt zien waar je moet rijden. Het rode achterlicht met lamp en reflector zorgt ervoor dat weggebruikers achter je, je kunnen zien. Is de lamp kapot dan werkt de rode reflector altijd nog als er licht op schijnt. 2. Experimenten. 1. USB-stick met presentatie 2. Laserpenopstelling 3. Werkboek Opdracht spiegel De lichtstraal wordt door de spiegel weerkaatst. 4. Taken leerkracht PowerPoint op scherm zetten. Uitleggen wat we gaan doen en hoe het werkt, zie achtergrondinformatie bladzijde 18 en 19. Klas indelen in groepjes van ongeveer vier personen. Vier leerlingen zitten samen aan een tafel. Elk groepje krijgt een laserpenopstelling met benodigd materiaal. 5. Opdrachten/vragen leerlingen 1. Kringgesprek over verschil tussen een voorlicht met lampspiegel en een achterlicht met lamp en reflector. Is er verschil tussen een spiegel en reflector als er ligt op valt? 2. Deel de laserpenopstellingen uit per ongeveer vier leerlingen. Laat de leerlingen experimenteren met laserstraal en spiegeltje, spiegelhoek en reflector. 3. Bespreek de voordelen van een reflector. 4. Waar zitten ze op de fiets? 5. Wat hebben ze met veiligheid te maken? Als je aan de schijf draait weerkaatst de spiegel de lichtstraal steeds in een andere richting. Een spiegel kaatst het licht terug in één richting. Het licht wordt teruggekaatst, niet in de richting van de lamp. Opdracht twee spiegels in een rechte hoek De lichtstraal wordt onder een hoek teruggekaatst in de richting waar hij vandaan komt. De lichtstraal wordt teruggekaatst en komt precies terug op de plaats van de laserpen. Twee spiegels in een rechte hoek kaatsen het licht terug in: A: één richting. Het licht wordt teruggekaatst in: A: de richting van de lamp. Opdracht reflector Alle licht wordt teruggekaatst naar de lichtbron. Ook onder een andere hoek van de reflector wordt licht teruggekaatst in de richting van de lichtbron. Ook onder een grote hoek wordt vrijwel alle licht teruggekaatst naar de lichtbron. 6. Zijn ze verplicht op je fiets? 16 17

10 7 Reflectie 7. Achtergrondinformatie leerkracht Fietsverlichting en reflectoren Belangrijk is het vooral om als fietser goed zichtbaar te zijn voor andere weggebruikers tijdens schemer en duisternis; als fietser moet je daarom in het donker en bij slecht zicht een voorlicht en achterlicht aan hebben of losse lampjes gebruiken. Er moeten altijd reflectoren zitten op de achterkant van de fiets, op de trappers en op de wielen of banden. Een fiets moet de volgende reflectie hebben: een rode reflector op de achterkant van de fiets; gele reflectoren op de trappers; witte of gele reflectoren op de wielen of banden. Hoe werkt een reflector? Een reflector is een object dat licht reflecteert. Als het object de straling terugkaatst in de richting van de lichtbron, wordt het een reflector genoemd. In een reflector zitten spiegeltjes in de vorm van een piramide. Elke piramide heeft meerdere spiegeltjes die in een hoek van 90 graden ten opzichte van elkaar staan. Alle lichtstralen worden hierdoor teruggekaatst precies in de richting waar ze vandaan komen (fig. 01). Zo ziet bijvoorbeeld een automobilist die in het donker achter een fietser rijdt, het licht van zijn koplamp altijd reflecteren. Fig. 01 Wat is het verschil met een spiegel? Bij een vlakke spiegel wordt het licht ook weerkaatst, maar dan altijd onder een wisselende hoek. De lichtstraal komt dan niet terug bij de lichtbron. De hoek van inval is de hoek van uitval. Alleen als de lichtstraal loodrecht op de spiegel valt, zie je hem reflecteren (fig. 02). Een glad oppervlak reflecteert wanneer er licht op valt. Een spiegel is een goed voorbeeld; het weerkaatst het licht dat er op schijnt (fig. 03). P spiegel Één spiegel In figuur 04 zie je een spiegel en drie gekleurde pijlen. De drie gekleurden pijlen zouden mensen kunnen zijn die met een gekleurde zaklamp op de spiegel schijnen. De spiegel reflecteert invallende lichtstralen. De hoek waarmee de lichtstraal op de spiegel valt, is gelijk aan de hoek waarmee de spiegel de straal weerkaatst. De lichtstraal komt dus niet meer terug bij de bron van de lichtstraal (behalve als de lichtstraal loodrecht op de spiegel komt). Twee spiegels Met twee spiegels haaks op elkaar wordt het licht wel teruggekaatst in dezelfde richting. Je kunt zien dat de lichtstralen eerst van de eerste spiegel terugkaatsen. Ze komen dan tegen de tweede spiegel en kaatsen ook weer terug. De uiteindelijk teruggekaatste lichtstraal gaat dan in precies de tegenovergestelde richting weer terug. Het rode licht komt zelfs weer vlak langs de rode lichtbron. Hoe dichter de rode straal invalt vlakbij de plaats waar de twee spiegels bij elkaar komen, hoe dichter de terugkerende lichtstraal weer bij de lichtbron terugkomt. Reflector Een reflector is gemaakt van een heleboel kleine hoekjes in plaats van een grote zoals hierboven. Zo ontstaat een reflecterend oppervlak dat vrijwel alle lichtstralen terugkaatst naar de lichtbron (fig. 05). Dat valt dus lekker op in het donker! Zelf thuis testen? Schijn eerst met een zaklamp op een glad vel zilverpapier en kijk hoe het licht weerkaatst. Kreuk het papier nu en schijn er opnieuw met de zaklamp op. Het licht kaatst nu alle kanten op (fig. 06). spiegel spiegel spiegel Fig. 04 normaal r l O Fig. 02 Q Fig. 03 Fig. 05 Fig

11 8 Fietsketting experiment 1. Voorbereiding algemeen 3. Wat moet worden klaargelegd Je moet soms flink trappen om vooruit te komen op je fiets. Jouw trapkracht wordt met de ketting overgebracht naar het achterwiel. Weet jij welke fietsonderdelen hiervoor nodig zijn? Zorg ervoor dat al die onderdelen stevig vast zitten, goed werken en goed worden verzorgd. Thema De fiets, veiligheid en techniek Subthema Trappen maar! Tandwiel, ketting en versnelling Doelgroep 8 t/m 10 jaar 1. USB-stick met presentatie 2. Werkboek Locatie Klaslokaal Tijdsduur minuten 2. Workshop Stap voor stap wordt aan de hand van de PowerPoint de fietskettingoverbrenging uitgelegd. Leerlingen experimenteren met overbrengingen van LEGO die gebaseerd zijn op de fietskettingoverbrenging. Aan de hand van het bord/opstelling voor de klas worden de volgende vragen klassikaal besproken: Hoe werken versnellingen en wanneer gebruik je welke? Is het veilig om op te trekken in een te hoge versnelling? Kun je de ketting van je eigen fiets goed zien? Wat gebeurt er als de ketting niet strak genoeg gespannen is? Wat zorgt er bij een goede stadsfiets voor dat je niet zomaar tussen ketting en kettingwiel kunt komen? Waarom is het gevaarlijk als de ketting los schiet of van het fietswiel af schiet? 3. LEGO model 4. LEGO fietsonderdelen 5. Fietskettingopstelling 4. Taken leerkracht PowerPoint op scherm zetten. Klassikaal inleiden, uitleggen en begeleiden opdracht, zie achtergrondinformatie bladzijde 23 en 24. Uitdelen materiaal en werkboekjes. PowerPoint stap voor stap volgen. Na afloop klassikaal bespreken aan de hand van het bord voor de klas

12 8 Fietsketting experiment 5. Opdrachten/vragen leerlingen 1. Klassikaal inleiden, trappers, wiel en ketting zorgen ervoor dat het wiel draait en je vooruit fietst. 2. Bij overbrengingen wordt je spierkracht overgebracht naar het achterwiel, waarom zijn er verschillende overbrengingen of ook wel versnellingen? 3. Experimenteren: LEGO-materiaal en werkboekjes verdelen, maak de overbrengingen die in het boekje staan en vul de antwoorden in. 4. Na afloop klassikaal overbrengingen bespreken aan de hand van het model voor de klas. 5. Wat hebben overbrengingen/versnellingen met veiligheid te maken? 6. Wat gebeurt er als je in een zware versnelling voor een stoplicht wil wegrijden? 7. Waarom zit een kettingkast om de ketting? 8. Hoe kun je je ketting onderhouden zo dat hij goed en veilig blijft functioneren? 6. Antwoorden werkboek Fietsketting experiment 1. Bouw dit stukje na: ketting en twee tandwielen. 2. Bij een keer rondtrappen met het grote tandwiel gaat het achterwiel 2,5 keer rond. 3. Het grote tandwiel heeft veertig tanden, het kleine tandwiel heeft zestien tanden. 4. Bij één keer rondtrappen met het kleine wiel gaat het achterwiel bijna een halve keer (0,4) rond. 5. Bij een groot tandwiel achter trap je lichter. Bij een klein tandwiel achter trap je zwaarder. 7. Achtergrondinformatie leerkracht Fietsversnellingen Trapper, ketting, tandwiel en versnelling Op de eerste fietsen zaten de pedalen vast aan het voorwiel. Als de pedalen één keer rond gingen, ging ook het voorwiel één keer rond. Op vlakke wegen is dat niet erg. Maar als je bergop gaat of tegen de wind in, dan moet je stevig trappen. Aan het eind van de 19 e eeuw bedacht iemand dat het veel handiger was om de wielen met een ketting aan te drijven. De fietser zit op een zadel, op een metalen frame. Dit frame is verbonden met twee even grote wielen. De trappers zitten aan een tandwiel vast en zijn via een ketting verbonden met het achterwiel. Dat reed veel prettiger en was een stuk veiliger. Daarom kreeg dit model de naam veiligheidsfiets. Deze fiets lijkt al heel veel op onze moderne fiets. Aan dat principe is bijna niets meer veranderd. De trappers en de ketting met tandwielen noemen we ook wel de aandrijving. Hiermee word je spierkracht overgebracht op de wielen. De trappers zijn met een stang (de crank) verbonden met het voorste tandwiel. Een tandwiel is een wiel met een aantal tanden langs de buitenkant. Op het achterwiel zitten ook een of meer tandwielen. Over beide tandwielen loopt een ketting. Als je de trappers ronddraait, gaat ook het achterwiel rond. Het tandwiel aan de trappers is groter dan het tandwiel aan het achterwiel. Hoe groter het voorste tandwiel, ten opzichte van het achterste tandwiel, hoe minder inspanning het kost om vooruit te komen. Moderne fietsen hebben meer tandwielen. Je kunt dan kiezen of je zwaar wilt trappen (bijvoorbeeld als je de wind in de rug hebt) of juist licht wilt trappen, bijvoorbeeld als je tegen de wind in moet of bergop. Het voorste tandwiel, bij de trappers, is bijna altijd groter dan het tandwiel bij het achterwiel. Met een versnelling kun je licht trappen. Dat werkt als volgt: stel dat het tandwiel bij de trappers net zo veel tanden heeft als het tandwiel op het achterwiel. Als je één keer met de trappers rond gaat dan gaat ook het achterwiel één keer rond. Als je weleens goed naar je eigen fiets hebt gekeken dan zul je zien dat het voorste tandwiel meer tanden heeft (en groter is) dan het achterste. Als je naar een grotere versnelling schakelt dan verplaats je de ketting achter naar een kleiner tandwiel. Je moet dan zwaarder trappen om op gang te komen. Stel je voor het voorste tandwiel heeft veertig tanden en het achterste tandwiel tien. Als de trappers één keer rondgaan dan zal het achterwiel in dezelfde tijd vier keer rond gaan. Het trappen gaat dus zwaarder maar je komt ook sneller vooruit. Als je naar een kleinere versnelling schakelt dan verplaats je de ketting naar een groter tandwiel achter. Je kunt dan lichter trappen om op gang te komen. Stel je voor het voorste tandwiel heeft veertig tanden en het achterste tandwiel veertig. Als de trappers één keer rondgaan dan zal het achterwiel in dezelfde tijd ook één keer rond gaan. Het trappen gaat dus lichter, maar je komt ook minder snel vooruit

13 8 Fietsketting experiment Bouw een fiets 9 Een versnelling maakt het fietsen dus veel lichter of zorgt ervoor dat je sneller gaat. Heuvelop fietsen is zwaar. Dan is het fijn om een versnelling te hebben, zodat je minder zwaar hoeft te trappen. Je schakelt dan naar een groter blad achterop. Met één trap gaat het achterblad één keer rond. Dan moet je dus sneller trappen. Heuvelaf gebeurt precies het tegenovergestelde. Dan nemen we een zwaardere versnelling, dus een kleiner blad. Dat draait bij elke trap vier keer rond. En zo speer je de heuvel af. Voor je veiligheid is het wel belangrijk om te starten in de juiste versnelling. Heb je een veel te zware versnelling en je moet bij een verkeerslicht wegrijden dan krijg je de trappers niet rond getrapt en kun je omvallen. Heb je een te lichte versnelling dan is het net alsof je doortrapt en val je voorover op de fiets. Om je kracht op de ketting over te brengen is de trapper ook belangrijk. Je mag er natuurlijk niet afglijden met je voet, daarom is hij van stroef rubber en ook zitten er ribbels op zodat je goede grip hebt met je voeten. 1. Voorbereiding algemeen Het frame zorgt voor stevigheid en dus voor veiligheid. Het frame is de basis waaraan alle andere onderdelen zijn gekoppeld. Zorg dat alles goed vast zit! Dat is wel zo veilig! Thema Subthema Doelgroep Locatie Tijdsduur De fiets, veiligheid en techniek Alles in balans! Frame en onderdelen 8 t/m 10 jaar Klaslokaal minuten 2. Workshop Ontdek aan de hand van enkele houten latjes en pluggen welke vorm het stevigste is voor een fietsframe: een vierkant, ruit of driehoek. De leerkracht demonstreert als onderdeel van de PowerPoint met vragen het proefje met de vierkantconstructie. Eerst wordt een vierkant gemaakt. Als je op een van de hoeken duwt, verandert de vorm van vierkant naar een ruit. Is dus niet erg stevig. Door een diagonaal latje te plaatsen, creëer je twee driehoeken. Die constructie is wel stevig. Waar in de fietsconstructie kom je de sterke driehoek vorm tegen? Waar vind je die vorm in het dagelijks leven nog meer terug? Als aan de hand van de PowerPoint en de werkboekjes alle opdrachten zijn beantwoord, gaan de leerlingen in vier teams aan de slag met het onderdeel Bouw een fiets. Leerlingen krijgen een bouwplaat van een fietsframe en fietsonderdelen. De losse onderdelen moeten uit de achtergrond worden gedrukt. Uit de losse delen bouwen de leerlingen elk een fiets Fig. 01 Fig. 02

14 9 Bouw een fiets De kartonnen delen worden met splitpennen aan elkaar gekoppeld. Aan de hand van de gebouwde fietsjes benoemen de leerlingen samen met de leerkracht welke onderdelen van de fiets zorgen voor stevigheid en veiligheid. Welke vorm is bewust gekozen om voor stevigheid te zorgen? Welke fietsonderdelen zijn alleen voor veiligheid op de fiets gemonteerd? 3. Wat moet worden klaargelegd 5. Opdrachten/vragen leerlingen 1. Klassikaal het belang van frame inleiden: dit zorgt voor stevigheid en hier zit alles aan vast, wat? 2. Bouwplaat aan elke leerling uitdelen. Uitleg hoe ze de fiets in elkaar gaan zetten. Splitpennen uitdelen als de wielen zijn uitgeknipt, of uitgedrukt. (Let op stuur dubbel plaatsen!) 3. Na afloop klassikaal het fietsframe bespreken aan de hand van het bord voor de klas. Driehoeksvorm: wat zit eraan vast (benoem de onderdelen), wat heeft het frame met veiligheid te maken? 4. Welk onderdeel van de fiets is voor stevigheid en wat voor de veiligheid? 5. Hoe zou je je eigen frame kunnen controleren, waar moet je op letten? Roest, scheuren, controle als je gevallen bent of er iets scheef is. 6. Tijd over? Versier het frame! 1. USB-stick met presentatie 3. Bouwplaat fiets 4. Taken leerkracht 2. Vierkantconstructie 4. Splitpennen 6. Antwoorden werkboek Bouw een fiets 1. Aluminium is sterk en licht. 2. Het frame kun je vergelijken met een skelet of geraamte, hieraan zit alles vast. 3. Een constructie is een vorm waaruit iets is gebouwd, dus een verbinding tussen meerdere losse onderdelen. 4. De basisvormen van een fiets zijn: driehoek en cirkel (wiel en buizen van het frame). 5. De sterkste vorm is de driehoek. 6. Bij druk op een vierkant verandert dit in een paralellogram of ruit, zie figuur 01 en Door een diagonaal latje te plaatsen zorg je voor twee driehoeken, dit is zeer sterk. 8. Kleur alle driehoek vormen. PowerPoint op scherm zetten, zie achtergrondinformatie op bladzijde Diverse antwoorden, kijk ook naar constructies in de klas. Bouwplaten en splitpennen uitdelen. 10. Zie fiets blz. 5. De hoge buis loopt van de zadelbuis (of zitbuis) naar de stuurbuis (balhoofdbuis)

15 9 Bouw een fiets Fietsquiz Een damesfiets heeft géén bovenbuis, maar meestal een dubbele onderbuis. Zie foto werkboekje. Vrouwen met een rok kunnen zo makkelijker opstappen en fietsen. 12. Wel is hierdoor het frame van een damesfiets minder stevig, bijvoorbeeld de fiets op foto Voorbereiding algemeen Goede grip op de weg zorgt voor meer veiligheid in het verkeer. Ontdek welk materiaal en structuur het meeste grip heeft en geschikt is als fietsband. Test je kennis over de fiets, veiligheid en techniek. In de quiz komen de verschillende thema s van Project F.I.E.T.S. nog eens kort voorbij en is er speciale aandacht voor remmen en fietsbanden. 7. Achtergrondinformatie leerkracht Frame Het frame is de basis van de fiets en zorgt voor stevigheid. Het bestaat meestal uit holle stalen buizen die in een driehoek aan elkaar zijn gelast of gesoldeerd. Aan het frame zitten de voor- en de achtervork vast. Daarin zitten voor- en achterwiel. Vroeger werden frames van ijzer of van hout gemaakt. Moderne fietsen hebben een frame van staal of aluminium. Aluminium heeft als voordeel dat het erg licht is. Het frame heeft voor de fiets een zelfde soort functie als het skelet voor je lichaam. Er bestaan twee verschillende constructies bij fietsframes. Een constructie is de vorm waarin iets gebouwd is. Een herenfiets heeft een frame in de vorm van een driehoek, dit heet een driehoek constructie. De hoge buis op de herenfiets zorgt voor veel stevigheid. De hoge buis loopt van het stuur naar het zadel. Voor dames met een rok is die hoge bus lastig bij het opstappen. Daarom zit deze stang bij een damesfiets lager. Kunnen ze gemakkelijker opstappen. Thema Subthema Doelgroep Locatie Tijdsduur De fiets, veiligheid en techniek Pas op remmen! Wiel, band en rem 8 t/m 10 jaar Klaslokaal minuten Doordat deze stang een lagere verbinding heeft met de stang onder het zadel, wordt de driehoeks constructie veel kleiner. Eigenlijk is er bijna geen echte driehoeks constructie meer. Hierdoor is het frame van een damesfiets minder sterk. Als jij op je fiets zit of je botst met je fiets ergens tegenaan, wordt er kracht uitgeoefend op de fiets. Het voordeel van een driehoeks constructie, zoals bij de herenfietsen, is dat deze krachten beter verdeeld worden over verschillende punten. Bij een botsing kan een damesfiets dus sneller kapot gaan dan een herenfiets. Driehoek Het begint bovenaan daar komt duwkracht op te staan (fig. 03). Deze kracht wordt doorgegeven aan twee balken, deze twee opgesplitste krachten komen dan weer samen in de onderste balk. Deze balk wordt dan ook door trekkracht uit elkaar gedrukt. Door deze trekkracht, komt er opnieuw weer druk kracht te staan op de twee balken. Uiteindelijk wordt er dus gewoon terug geduwd. Daarom is de driehoeks vorm de sterkste vorm die er is, want er is gewoon geen beweging in te krijgen. 2. Workshop Quiz: de leerkracht is de quizmaster en stelt de vragen. Alle leerlingen starten de quiz staande. De vraag wordt gesteld en de leerlingen mogen individueel kiezen tussen antwoord a (petje op) of antwoord b (petje af). De leerlingen die het fout hebben, moeten gaan zitten. Als een klein aantal leerlingen overblijft, kan de quizmaster een eindvraag stellen. Deze eindvraag is een benaderingsvraag/percentagevraag. Deze bepaalt wie heeft gewonnen. Als de quiz heel snel voorbij zou zijn, doordat massaal een verkeerd antwoord wordt gegeven, kan de quizmaster besluiten de quiz met de resterende vragen opnieuw te spelen. Iedereen gaat weer staan enz. Driehoek constructies Een driehoeks constructie wordt veel gebruikt. In een fiets is de driehoeks constructie niet alleen terug te vinden in het frame, maar ook in andere delen van de fiets. Fig

16 10 Fietsquiz 3. Wat moet worden klaargelegd 6. Vragen & antwoorden Fietsquiz 1. USB-stick met presentatie 2. Petjes 4. Taken leerkracht PowerPoint op scherm zetten. Petjes uitdelen, elke leerling één. Alle leerlingen laten staan en optreden als quizmaster. 5. Opdrachten/vragen leerlingen 1. Uitleggen quiz: petje op petje af. 2. Te weinig vragen en leerlingen over? Stel de beslissingsvragen (leerling dichts in de buurt, wint). 3. Leerling allemaal af en vragen over? Iedereen gaat weer staan, tweede ronde. Beslissingsvragen: Hoeveel procent van de Nederlandse bevolking heeft één of meer fietsen in de schuur staan? 84% van de Nederlandse bevolking. Hoeveel kilometers rijden Nederlanders gemiddeld per dag op de fiets? Gemiddeld rijden alle Nederlanders 2½ kilometer per dag op de fiets, rond de 900 kilometer per jaar. Blauw = juiste antwoord zwart = onjuiste antwoord 1. Richting aangeven op de fiets is verplicht. Waar of niet waar?, doe je dit niet dan krijg je een boete van 35,- (tarief 2014). 2. Als je de fiets vergelijkt met een menselijk lichaam, waarmee kun je dan het frame van de fiets vergelijken? A: De spieren B: Het skelet 3. Welk onderdeel van de fiets is bedacht om extra wrijving op het fietswiel uit te oefenen? A: De rem B: De trapper 4. Tijdens het fietsen mag je mobiel bellen of MP3-oortjes in hebben. Waar of niet waar? Waar, het is niet verboden, maar kan wel gevaarlijke situaties opleveren, omdat je wordt afgeleid. Je bent verantwoordelijk voor je eigen veiligheid op de fiets, maar je mag het andere verkeer niet hinderen of in gevaar brengen. Als je een gevaarlijke situatie veroorzaakt, kun je een bekeuring krijgen. 5. Wanneer moet je je fietslicht aan hebben? A: Als je in het donker rijdt. B: Als je in het donker rijdt, bij schemer of slecht zicht. 6. Het is verplicht om je fiets op slot te zetten. Waar of niet waar?, bedenk wel dat je een grote kans hebt dat je fiets gestolen wordt als je deze niet op slot zet. 7. Een bel op je fiets verplicht. Waar of niet waar? 30 31

17 10 Fietsquiz 8. Hoe noem je de dunne metalen pijpjes die tussen de naaf en de velg zitten? A: As B: Spaken 9. Een fietsreflector achterop de fiets mag driehoekig zijn. Waar of niet waar? 10. Het stuur heeft een dubbele functie. Je kunt er bochten mee nemen door het stuur naar links of rechts te draaien. Wat is de tweede functie? A: In evenwicht blijven. B: Een bel en handremmen monteren. In evenwicht blijven, het stuur dient ook om in evenwicht te blijven. Je kunt dit met een simpel proefje aantonen. Strooi wat zand op een stukje weg en probeer er zo kaarsrecht mogelijk door te rijden. Je zult zien dat voorwiel en achterwiel verschillende bewegingen maken. Je slingert een beetje met je voorwiel. Om in evenwicht te blijven moet je telkens een beetje bijsturen. Misschien heb je wel eens met losse handen proberen te rijden. Je stuurt dan met je gewicht. Door je lichaam een beetje naar links of rechts te laten hellen dwing je de fiets op het rechte pad te blijven. Met losse handen fietsen kan trouwens knap gevaarlijk zijn. 11. Om de snelheid van het achterwiel te versnellen tijdens het trappen, moet het tandrad aan het achterwiel groter of kleiner zijn dan het tandrad aan de trappers? A: Groter B: Kleiner Kleiner, stel dat het voorste tandrad 50 tanden heeft en het tandrad aan het achterwiel 25. Je trapt het voorste tandrad 1 rond. Dan draait het achterwiel = 2 rond. Dus als je wilt dat de trapsnelheid versneld wordt, moet het tandrad aan het achterwiel kleiner zijn dan het tandrad van de trappers. 12. Met hoeveel personen mag je naast elkaar fietsen? A: Twee, fietsers mogen alleen met z n tweeën naast elkaar rijden, niet met z n drieën. B: Drie 14. Als er iemand achter op je fiets zit, mag die dan het achterlicht op zijn rug dragen? Waar of niet waar? 15. Als je door een plas rijdt, kan het regenwater via de geultjes in het profiel wegstromen? Waar of niet waar? 16. Welk fietsonderdeel is: een reeks buizen van staal, koolstofvezel of aluminium? A: Frame B: Wiel 17. Waar op je fiets is een reflector verplicht? A: Op de trappers, aan de achterkant van de fiets en op de zijkant van de wielen. B: Op de trappers en aan de achterkant van de fiets. 18. Welke kleur hebben de reflectors op de trappers? A: Rood B: Geel 19. Welke kleur moet het fietsachterlicht hebben? A: Rood B: Geel 20. Fietsverlichting MOET aan de fiets zelf zijn bevestigd? Niet waar, vroeger gold deze regel wel, maar sinds 2008 mag het licht ook aan de fietser bevestigd worden. Het lampje mag dan NIET of nauwelijks bewegen ten opzichte van fiets, rug of borst. En het moet voortdurend zichtbaar zijn voor tegemoet- of achteropkomend verkeer. 13. Een fietswiel is van zichzelf heel licht, maar kan met gemak een groot gewicht dragen. Hoe groot kan dit gewicht zijn? A: 4 keer zijn eigen gewicht. B: 400 keer zijn eigen gewicht

18 10 Fietsquiz 21. Knipperende verlichting is wettelijk niet toegestaan. Waar of niet waar? Waar, in de praktijk knippert fietsverlichting vaak, niet alleen doordat de verlichting zo gefabriceerd is, maar ook doordat de dynamo slecht functioneert. 22. Hoe ver moet een fiets voorlamp minimaal schijnen? A: 10 meter, de bundel moet de breedte van een smalle weg op 10m. afstand kunnen verlichten. B: 25 meter 23. Jasbeschermers zijn verplicht? Waar of niet waar? 24. Het profiel van een band zorgt voor een goede grip op de weg? Waar of niet waar? 25. Het maakt niet uit van welk materiaal fietstrappers gemaakt zijn? Waar of niet waar?, trappers moeten een stroef oppervlak hebben. Geleidelijk remmen, fietsers die knijpremmen gebruiken worden geadviseerd voorzichtig druk uit te oefenen op de banden en geleidelijk te remmen. Speciaal met nat weer werken de remmen beter als je geleidelijk remt, omdat dan eerst het vocht van de velgen wordt gewist. Daarnaast voorkom je met geleidelijk remmen dat de remmen sluiten, de wielen te plotseling stoppen met draaien en de fietser totaal de controle over de fiets verliest. 28. Hoeveel fietsen zijn er in Nederland? A: Tussen de 18 en 19 miljoen fietsen B: Tussen de 8 en 9 miljoen fietsen 29. Hoeveel kilometers fietsen de Nederlanders per jaar? A: 15 miljoen kilometer ( km.) B: 15 miljard kilometer ( km.) 15 miljard km., in totaal fietsen de Nederlanders jaarlijks circa 15 miljard km. 47% van deze afstand wordt gereden van en naar werk of school. Ter vergelijking, forensen rijden jaarlijks 176 miljard kilometer in de auto. De 7 miljard woon-werk fietskilometers vallen daarbij in het niet. De fiets is echter met jaarlijks 4,5 miljard ritten wel goed voor een kwart van alle verplaatsingen. 30. Welk land heeft de meeste fietsen per inwoner? A: Nederland B: Verenigde Staten 26. Veel fietsongelukken met kinderen tussen de 10 en 14 jaar komen door een te zware rugzak en verkeerd beladen bagagedragers. Waar of niet waar? Waar, per jaar gebeuren er zo n 8500 ongelukken met fietsende kinderen in de leeftijd van jaar. Bij 70% van deze ongevallen zijn geen andere verkeersdeelnemers betrokken. Zorg voor een goed evenwicht op je fiets. Hang liever GEEN tassen aan je stuur. Als je veel spullen op de fiets meeneemt, zoek dan naar de juiste gewichtsverdeling. Denk hiervoor ook aan stevige snelbinder of fietstassen. Een te zware rugzak op je rug is niet goed voor je rug. Als je ene rugzak om hebt, draag met dan op de juiste manier. Dus NIET de rugzak half laten steunen op de bagagedrager met de draaglussen over de ellebogen. 27. Als je veilig wilt remmen met handremmen kun je het beste A: Een keer hard knijpen B: Geleidelijk remmen 34 35

19 Discovery Center Continium Museumplein MA Kerkrade [email protected]