Educatief Pakket
1ste graad Secundair Onderwijs
Bijlage: Invul- en Doe-kaarten voor de leerlingen
Dit
1
pro ject
word t ond ersteu nd
id verhe O e s aam an de Vl binnen h v f e i t a ti i n et actieplan wetenschapscommunicatie, een i
1.1 Invulkaart A Wat is volgens jou het effect dat een verblijf in het ISS heeft op je hoofd? Kleur het bolletje bij het antwoord van jouw keuze. Het wordt dikker Het wordt dunner Het blijft hetzelfde
En op je benen? Ze worden dikker Ze worden dunner Ze blijven hetzelfde
Waarom denk je dat dat gebeurt? Overleg met je klasgenoten. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
2
B Luister naar de instructies van je leraar en voer het experiment ‘Steek je hand in de lucht!’ uit. Kijk na het experiment naar je handen en vul volgende tabel in: Linkerhand (langs je lichaam)
Rechterhand (in de lucht)
Kleur Dikte Wat is je besluit? (Schrap wat niet past) Het bloed in ons lichaam stroomt gemakkelijker/moeilijker naar beneden dan naar boven.
C Voer samen met een klasgenoot het experiment ‘Steek je benen in de lucht’ uit volgens de instructies op de Doe-kaart. Vul volgende tabel in: Benen omhoog (liggend)
Benen omlaag (rechtopstaand)
Kleur Dikte Wat is je besluit? (Schrap wat niet past) Het bloed en de andere vloeistoffen in ons lichaam stromen gemakkelijker/moeilijker naar boven dan naar beneden.
3
D Bekijk het filmpje: Zweven of vallen? Wat gebeurt er met de voorwerpen die Frank loslaat in het internationaal ruimtestation? Zet voor elk voorwerp een kruisje in de juiste rij.
Tang
Klasfoto
Geluksbrenger
Valt naar beneden Blijft zweven Stijgt naar het plafond Wat is je besluit? (Vul in) Voorwerpen in de ruimte ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ E Bekijk nu twee filmpjes van Frank De Winne (‘Zweven in de ruimte’ en ‘Tijdens de training’): één filmpje is gemaakt tijdens zijn training op aarde, in het andere filmpje verblijft hij in het ISS. Vul als conclusie volgende tekst aan met woorden uit volgend lijstje: stijgen, gemakkelijker, dikker, hetzelfde, vallen, zweven, dunner, moeilijker. Opgelet: je moet niet elk woord gebruiken. Op aarde _______________________________________ voorwerpen wanneer je ze loslaat. Daarom stroomt bloed op aarde _______________________________________ naar beneden dan naar boven. In de ruimte zullen voorwerpen _______________________________________ . Dat effect merk je ook aan het bloed en de andere vloeistoffen in het lichaam van een astronaut. Het hoofd van Frank De Winne is in de ruimte _______________________ _________________ dan op aarde. Wat je niet zag in het filmpje, is dat zijn benen in het ISS _____________________ ___________________ zijn. F Nadenkertje: Wanneer astronauten terugkeren naar de aarde, vallen ze makkelijk flauw. Waarom hebben ze last van flauwtes? Overleg met je klas en denk aan wat je tijdens deze les geleerd hebt. Formuleer samen een antwoord. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
4
1.2 Doe-kaart: Steek je benen in de lucht!
Wat heb je nodig? - Stopwatch - Lintmeter - Wasbare stiften of stukjes tape - Jezelf en een klasgenoot (een proefleider en een proefpersoon)
Aan de slag! De proefpersoon staat, op een ontspannen manier, gedurende 10 minuten rechtop (de proefleider houdt de tijd in de gaten). De proefleider markeert drie meetplaatsen op het been van de proefpersoon (met een wasbare stift of met stukjes tape): - A: Net boven de knie - B: Het dikste punt van de kuit - C: Net boven de enkel
De proefleider meet nu met een lintmeter de omtrek van het been op de plaatsen A, B en C. Opgelet: meet nauwkeurig! De lintmeter moet goed tegen de huid aangedrukt zijn, maar mag het been niet samendrukken.
5
De proefleider noteert de resultaten in de tabel. De proefpersoon gaat nu liggen met de benen in een rechte hoek naar omhoog. Gebruik daarvoor een muur. Na 10 minuten meet de proefleider opnieuw de omtrek van het been op de drie plaatsen en noteert de resultaten. Let op: tijdens het meten blijft de proefpersoon met de benen omhoog liggen!
Wat gebeurt er? Vul volgende tabel in: Plaats van de meting
6
Beenomtrek (rechtopstaand)
Beenomtrek (liggend met de benen omhoog)
A
......................................
cm
......................................
cm
B
......................................
cm
......................................
cm
C
......................................
cm
......................................
cm
2.1 Invulkaart A Welk schrijfmiddel is volgens jou geschikt om te gebruiken in het ISS? Kleur het bolletje bij het antwoord van jouw keuze. potlood balpen vulpen Waarom denk je dat jouw antwoord juist is? Overleg met je klasgenoten. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
B Bekijk het filmpje: ‘Bolvormig water’. Wat gebeurt er met druppels water in het internationaal ruimtestation? Kleur het bolletje bij het antwoord van jouw keuze. Ze vallen op de grond Ze blijven zweven Ze stijgen naar het plafond C Op aarde vallen druppels water gewoon op de grond. Ook de inkt in onze pennen, ‘valt’ in de richting van de grond, de tafel of het blad papier waarop je wil schrijven. Geloof je het niet? Plak eens een blad papier onder je tafel, ga op de grond zitten en probeer op het blad te schrijven. Eerst met een balpen, dan met een vulpen en tenslotte met een potlood. Wat gebeurt er? Zet een X in de juiste kolom. Kan ondersteboven schrijven
Kan niet ondersteboven schrijven
Balpen Vulpen Potlood Wat is je besluit? Schrap wat niet past. Schrijfmiddelen die gevuld zijn met inkt, kan je gebruiken met de punt naar beneden/naar boven/in alle richtingen. Dat komt omdat de vloeistof in de pennen naar beneden moet vallen/ naar boven moet stijgen/ter plaatse moet blijven. Schrijfmiddelen zonder inkt, zoals een potlood, kan je gebruiken met de punt naar beneden/naar boven/in alle richtingen. In een potlood zit geen vloeistof, maar een vaste stof/gas. Daarvan blijven telkens kleine stukjes achter op je blad, wanneer je met de punt van je potlood op een blad papier drukt. In de ruimte vallen/zweven/stijgen alle voorwerpen, zelfs druppels water. Daarom kan je er niet schrijven met een balpen/potlood. Wel kan je er een balpen/potlood gebruiken.
7
D Voer samen met drie klasgenoten het experiment ‘Vloeistofdruk’ uit. Wat is je besluit? Vul aan. Het water spuit het verst uit het ...................................................................................... gaatje. Dat komt omdat de vloeistofdruk ...................................................................................... de fles het grootst is. E Denk nu aan de situatie in de ruimte, waar voorwerpen zweven. Omcirkel het juiste antwoord. Bestaat er in de ruimte ook zoiets als vloeistofdruk? JA NEE Waarom wel/niet? .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
F Extra: de Fisher Space Pen Ook de inkt in pennen is onderhevig aan vloeistofdruk op aarde, waardoor de inkt bij het schrijven naar beneden drukt. Zo kan de inkt van een vulpen uit de pen vloeien en die van een balpen naar de kogel vloeien. In de ruimte kunnen pennen niet op die manier werken. Ruimtevaarders gebruiken een speciale pen: de Fisher Space Pen. Het inktpatroon van zulke pennen staat onder druk, zodat de vloeistofdruk op aarde wordt nagebootst. Je kan de pennen ondersteboven gebruiken en dus ook in de ruimte. De pennen schrijven zelfs bij vrieskou en onder water.
8
2.2 Doe-kaart: Vloeistofdruk
Wat heb je nodig? - Plastic fles van 1,5 of 2 liter - Dikke, scherpe naald - Plakband - Water - Meetlat - Opvangbak voor water - Jezelf en twee klasgenoten
Voorbereiding Prik voorzichtig drie gaatjes in de fles op verschillende hoogte. Eén gaatje op een hoogte van 3 cm; één gaatje in het midden van de fles en één gaatje op 5 cm onder de top van de fles. Plak een stukje plakband over de gaatjes. Vul de fles met water tot aan de top. Zet de fles op een verhoogje in een opvangbak voor water, maar zorg ervoor dat er genoeg plaats is voor het water om zonder obstakels uit de fles te spuiten.
Wat is jouw hypothese? Een hypothese is een antwoord op de vraag die een experiment behandelt, zonder dat je de proef reeds uitgevoerd hebt. Het geeft aan wat volgens jou de uitkomst van het experiment zal zijn. Welk gaatje zal volgens jou de sterkste waterstraal produceren? het bovenste het middelste het onderste er is geen verschil
Aan de slag! Eén teamlid maakt met een snelle beweging het bovenste stukje plakband los. Een ander teamlid meet hoever de straal uit de fles spuit. Opgelet: meet op de bodem van de opvangbak. De maximumlengte is van belang. Het derde teamlid noteert de gegevens in onderstaande tabel. Herhaal de proef driemaal voor het bovenste gaatje. Geef ieder teamlid een andere taak en doe hetzelfde voor het middelste gaatje. Schuif een laatste keer door en herhaal het experiment voor het onderste gaatje.
9
Lengte waterstraal (eerste keer)
Lengte waterstraal (tweede keer)
Lengte waterstraal (derde keer)
Bovenste gaatje
......................................
cm
......................................
cm
......................................
cm
Middelste gaatje
......................................
cm
......................................
cm
......................................
cm
Onderste gaatje
......................................
cm
......................................
cm
......................................
cm
Bekijk de tabel en teken de lengte van de drie waterstralen op de tekening hieronder. Zorg ervoor dat duidelijk is welke straal het verst en welke straal het minst ver spuit.
Wat gebeurt er? Water in een waterkolom oefent een druk uit op de ondergrond. Dat komt door het gewicht van het water. Net zoals ons eigen gewicht druk uitoefent op de aarde (kijk maar eens naar je voetafdrukken in een zanderige ondergrond), oefent het gewicht van water druk uit op de ondergrond. Die druk stijgt met de diepte. Hij hangt enkel af van de hoogte van de waterzuil erboven. Hoe hoger de waterkolom, hoe groter de druk. Dat voel je in het zwembad: hoe dieper je duikt, hoe groter de druk van het water boven je.
10
3.1 Invulkaart A Hoe groot is een astronaut volgens jou tijdens zijn verblijf in de ruimte? Kleur het bolletje bij het antwoord van jouw keuze. Kleiner dan op aarde Even groot als op aarde Groter dan op aarde
Waarom denk je dat jouw antwoord juist is? Overleg met je klasgenoten. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
B Bekijk het filmpje: ‘Zweven in de ruimte’. Schrap wat niet past. Opgelet: begrijp je een woord niet? Zoek het dan op in een woordenboek of op internet. Frank De Winne toont hier een belangrijke eigenschap van het reizen in de ruimte: in plaats van te vallen/zweven zoals op aarde, blijft het mensenlichaam in het ISS vallen/zweven. Dat komt door het gebrek aan zwaartekracht/luchtledigheid in de ruimte. Op de aarde is er wel zwaartekracht/luchtledigheid. Dat wil zeggen dat de aarde aan/tegen alle voorwerpen in haar buurt trekt/ duwt, waardoor voorwerpen vallen/zweven. Een ander woord voor zwaartekracht/luchtledigheid is aantrekkingskracht.
11
C Neem je resultaten van het experiment ‘Groeien en krimpen’ erbij. Je hebt op vijf verschillende dagen je lengte gemeten, ‘s morgens bij het opstaan en ‘s avonds voor het slapengaan. Bekijk je resultaten en beantwoord volgende vraag. Wanneer ben je het grootst? Kleur het bolletje bij het antwoord van jouw keuze. ‘s morgens ‘s avonds ik ben altijd even groot D Kijk nu naar het model van de wervelkolom en schrap wat niet past. De menselijke wervelkolom bestaat uit 33 ruggenwervels (de conservenblikken), die van elkaar gescheiden worden door tussenwervelschijven (de sponzen). Wanneer we rechtop staan, worden de ruggenwervels naar de aarde toegetrokken, waardoor de tussenwervelschijven samengedrukt/ uitgerekt worden. Daardoor wordt de lengte van de wervelkolom langer/korter. Wanneer we liggen, trekt de aarde de ruggenwervels nog steeds naar zich toe (de aarde trekt immers altijd, daarom vallen voorwerpen), maar nu in een richting loodrecht op de wervelkolom. De tussenwervelschijven worden nu niet meer samengedrukt/uitgerekt maar worden terug dunner/dikker. Dat komt doordat de tussenwervelschijven elastisch/beenhard zijn. De totale lengte van de wervelkolom is nu langer/korter. E Denk nu opnieuw na over de openingsvraag. Kleur het bolletje bij het antwoord van jouw keuze. Met welke situatie op aarde kan je een astronaut in de ruimte het best vergelijken? Iemand die voetbalt op het speelplein Iemand die midden in de nacht aan het slapen is
Waarom? .....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
Wat is je besluit? Vul aan. Tijdens een ruimtereis z......................................................................... astronauten in hun ruimtetuig of in het ruimtestation. De aarde t......................................................................... het lichaam en de wervelkolom van de astronauten wel/niet naar beneden. Hun t......................................................................... worden gedurende lange tijd niet meer samengedrukt. Ruimtereizigers zijn in het ISS dan ook enkele centimeters g........................................................................... dan op aarde. Wanneer ze terugkeren naar de aarde, worden ze terug k........................................................................... .
12
F Extra: Het fenomeen dat je in deze les geleerd hebt, zorgt voor heel wat ongemak bij astronauten. Vaak klagen ze over rugpijn. Bekijk de filmpjes ‘Sporten in de ruimte’ en ‘Terug op aarde’ om te leren over de andere lichamelijke veranderingen waarmee astronauten te maken krijgen. Duid aan met een X met welke problemen astronauten wel of niet te maken krijgen. Probleem Desoriëntatie Evenwichtsproblemen Afname van het spierweefsel Toename van de hoeveelheid puistjes Problemen bij het plassen Afname van het botweefsel Duizeligheid Bij terugkeer naar aarde: moeilijkheden met rechtop staan Bij terugkeer naar aarde: moeilijkheden met het herkennen van alledaagse voorwerpen Bij terugkeer naar aarde: moeilijkheden met het verschil tussen boven en onder
13
Astronautenkwaal Geen astronautenkwaal
3.2 Doe-kaart: Groeien en krimpen Wanneer ben je het grootst; ‘s morgens of ‘s avonds? Ontdek het zelf met dit experiment.
Wat heb je nodig? - Een lintmeter - Een boek met harde kaft (of een ander plat en stevig voorwerp) - Een ouder, broer of zus die bereid is te assisteren
Aan de slag! Meet op vier verschillende dagen, je lengte vlak na het opstaan en vlak voor het slapengaan. Doe dat heel nauwkeurig: - Ga met je rug tegen de muur staan. Zet je voeten plat op de grond (draag geen schoenen of pantoffels!) en zorg ervoor dat ook de achterkant van je voeten de muur raakt. Hou je hoofd rechtop. - Vraag aan je vader of moeder, broer of zus om het boek op je hoofd te leggen en laat hem/haar aanduiden waar de onderkant van het boek tegen de muur aan komt. - Meet nu met een lintmeter de afstand van het streepje naar de grond. Vul je resultaten in in volgende kolom. Dag 1, dag 2, dag 3, dag 4 en dag 5 hoeven niet noodzakelijk vlak achter elkaar te liggen. Lengte ‘s morgens
Lengte ‘s avonds
Dag 1 Dag 2 Dag 4 Dag 4 Dag 5 Zie je een verschil tussen je lengte ‘s morgens en je lengte ‘s avonds? Omcirkel het antwoord van jouw keuze. JA NEE Wat is je besluit? (Schrap wat niet past) ‘s Morgens ben ik groter/kleiner/hetzelfde dan ‘s avonds. Dat komt doordat mijn wervelkolom overdag, wanneer ik veel rechtop zit en loop, wordt samengedrukt/uitgerekt.
14
4.1 Invulkaart A Hoe drinken astronauten in de ruimte, volgens jou? Kleur het bolletje bij het antwoord van jouw keuze. Gewoon uit een glas Uit een glas met een rietje Uit een zakje met een rietje Astronauten drinken niet, ze eten limonade in poedervorm Waarom denk je dat jouw antwoord juist is? Overleg met je klasgenoten. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
B Bekijk het filmpje: ‘Bolvormig water’ Wat gebeurt er met druppels water in het internationaal ruimtestation? Kleur het bolletje bij het antwoord van jouw keuze. Ze vallen op de grond Ze blijven zweven Ze stijgen naar het plafond C Nadenkertje: Hoe geraakt, volgens jou, het water dat wij drinken van onze mond tot in onze maag? Op een passieve manier: het valt van de mond, doorheen de slokdarm, tot in de maag Op een actieve manier: spieren in de slokdarm duwen het water naar de maag. D Voer samen met een klasgenoot het experiment ‘Kun je ondersteboven drinken?’ uit. E Bekijk het filmpje: ‘Thee zetten in het ISS’ Beantwoord opnieuw de vraag uit A. Hoe drinken astronauten in de ruimte? Kleur het bolletje bij het antwoord van jouw keuze. Gewoon uit een glas Uit een glas met een rietje Uit een zakje met een rietje Astronauten drinken niet, ze eten limonade in poedervorm
15
Waarom drinken astronauten op deze manier? Vul de tekst aan met woorden uit volgend lijstje: borden, zweeft, stijgt, schaar, niet, valt, glazen, rietje, zweven, wel, zakjes, vallen, glas, zakje, stijgen. Opgelet: je moet niet elk woord gebruiken. Op aarde ........................................................................... voorwerpen. Ook wanneer je water in een glas giet, kan je zeggen dat het water in het glas ........................................................................... In de ruimte ........................................................................... voorwerpen. Ook water en andere vloeistoffen. Je kan er vloeistoffen dus ........................................................................... zomaar in een glas gieten. Daarom gebruiken astronauten ........................................................................... om uit te drinken. Zo raken ze ook geen drankjes kwijt. Om zijn thee uit het ........................................................................... in zijn mond te krijgen, gebruikt Frank De Winne een ........................................................................... F Nadenkertje: Geen vieze tubes en poedertjes, maar heerlijke menu’s voor de astronauten van vandaag. Het meeste voedsel dat astronauten mee naar het ISS nemen is gevriesdroogd. Daarbij wordt al het water uit de eetwaren verwijderd, zonder dat de smaak verdwijnt. Waarom wordt deze techniek zoveel toegepast voor ruimtevoedsel, denk je? Overleg met je klasgenoten en formuleer samen een antwoord. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
16
4.2 Doe-kaart: Kun je ondersteboven drinken? Vooraleer je aan dit experiment begint, formuleer je een hypothese. Een hypothese is een antwoord op de vraag die een experiment behandelt, zonder dat je de proef reeds uitgevoerd hebt. Het geeft aan wat volgens jou de uitkomst van het experiment zal zijn. Wat is jouw hypothese? Tip: Wat heb je geantwoord op de vraag in C? als je “passief” antwoordde, kunnen mensen volgens jou niet ondersteboven drinken. Water kan immers niet omhoog vallen! als je “actief” antwoordde, kunnen mensen volgens jou wel ondersteboven drinken. Spieren in je slokdarm duwen het water omhoog naar je maag. Kunnen mensen ondersteboven drinken, volgens jou? Ja Nee
Wat heb je nodig? - Een kussen of een valmat - Een glas water met een rietje - Jezelf en een klasgenoot (een proefleider en een proefpersoon)
Aan de slag! Plaats het kussen of de valmat tegen een muur. De proefpersoon gaat tegen de muur op zijn hoofd staan, eventueel met de hulp van de proefleider. De proefleider brengt het rietje aan de mond van de proefpersoon. De proefpersoon probeert nu te drinken door aan het rietje te zuigen. Was je hypothese juist fout Wat is je besluit? (Schrap wat niet past) Mensen kunnen wel/niet ondersteboven drinken. Water en andere vloeistoffen worden actief/passief van onze mond naar onze maag getransporteerd. Dit proces heet peristaltiek. Zoek een definitie voor dit begrip. Gebruik daarvoor een woordenboek, (medische) encyclopedie of het internet. Peristaltiek: ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ ..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
17
5.1 Invulkaart A Wat doen astronauten in het ISS volgens jou met hun urine? Kleur het bolletje bij het antwoord van jouw keuze. Ze vangen hun urine op, verzamelen het in containers en sturen het terug naar de aarde Ze lozen hun urine in de ruimte Ze filteren hun urine en gebruiken het filtraat om te drinken en om eten te bereiden Waarom denk je dat astronauten dat doen? Overleg met je klasgenoten. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
B Hoeveel denk je dat het kost om één liter water naar het ISS te brengen? Overleg met je klasgenoten. Bekijk dan het filmpje: ‘Gewicht naar de ruimte’ en vul volgende tekst aan: Eén liter water naar het ISS brengen, kost €................................................................... Daarom wordt de urine van de astronauten ................................................................................................................................................. Met ................................................................................................................................................. en het vocht van ................................................................................................................................................. gebeurt hetzelfde. Astronauten hebben ..................... liter water per dag nodig. Zoek eens op hoeveel leidingwater de gemiddelde Vlaming verbruikt per dag. Antwoord: ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... C Nochtans is leidingwater drinkbaar water dat streng en veelvuldig gecontroleerd wordt, vooraleer het uit jouw kraan verschijnt. Voor welke toepassingen is het noodzakelijk om drinkbaar water te gebruiken? Zet een X in de juiste kolom. Drinkbaar Planten water geven Koffie of thee zetten WC doorspoelen Wasmachine Spaghetti koken Auto wassen Centrale verwarming
18
Niet drinkbaar
D Voer het experiment ‘Water zuiveren’ uit en ontdek hoe je zelf onzuiverheden uit water kan verwijderen. Drinkwaterbedrijven gebruiken dezelfde principes om water te zuiveren: ze laten het water, dat ze uit de bodem of uit spaarbekkens halen, door zandbedden sijpelen. En ook in de natuur gebeurt hetzelfde: het pure water uit een bronnetje is zo zuiver omdat het eerst door allerlei aardlagen is gesijpeld, soms eeuwenlang. Opgelet! Het water dat je bekomt met deze proef, is niet drinkbaar! De astronauten in het ISS hebben een beter systeem, dat ook bacteriën en virussen uit water kan verwijderen. E Hoe verzamelen astronauten hun urine? Bekijk het filmpje ‘Ruimtetoilet’. Welke weg legt de urine af, na het verlaten van een astronautenlichaam? Zet volgende woorden in de juiste volgorde: opvangbak - buis - kraan met drinkbaar water - ventilator - trechter - recyclagesysteem - klep .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
F Extra: Denk ook eens na over het afval dat astronauten dagelijks produceren: verpakkingen van voedsel, haartjes bij het scheren of haar knippen, ... Bekijk het filmpje ‘Afval in de ruimte’ en beschrijf wat de bewoners van het ISS met hun afval doen. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
19
5.2 Doe-kaart: Water zuiveren
Wat heb je nodig? - Schaal - Koffiefilter - Houtskool of houtskoolpoeder - Zand
- Fijn grind - Zeef - Emmer
Aan de slag! Doe de koffiefilter in een bloempot en zet hem in de schaal. Vul de filter voor een derde met fijngemaakt houtskool of houtskoolpoeder. Was het zand en het grind apart onder de kraan, in een zeef. Doe een derde zand op de houtskool. Vul aan met grind. Schep een emmertje vuil vijver- of beekwater. Hou de zeef boven de bloempot en giet er het onzuivere water in.
Wat gebeurt er? De zeef houdt grotere brokken vuil tegen. In de lagen grind, zand, kool, papier en bloempot, raken onreinheden vast in de steeds kleiner wordende porieën, of hechten zich aan de filterstoffen. Het water is nu - gedeeltelijk - gezuiverd. Toch maar niet van drinken, want er kunnen nog onzichtbaar vuil en bacteriën in zitten.
20
6.1 Invulkaart A Waarvoor gebruiken astronauten een robotarm, volgens jou? Kleur het bolletje bij het antwoord van jouw keuze. om koffie te zetten om werken aan het ruimtestation uit te voeren om aan hun rug te krabben
B Zoek op het internet informatie over de Canadarm2, de langste robotarm van het ISS. - Wat is de lengte van de Canadarm2? .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
- De plaatsen waar een robotarm kan plooien, noemt men gewrichten. Hoeveel gewrichten heeft de Canadarm2? .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
- Vind je ook nog andere robotarmen die gebruikt worden in de ruimtevaart? Zoek op het internet en bekijk het filmpje ‘Training in Japan’. ...................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
21
C Een robotarm moet niet enkel vrij kunnen bewegen in de ruimte, hij moet ook voorwerpen kunnen vastnemen. Daarom plaatsen ingenieurs ingewikkelde eindeffectors op het uiteinde van een robotarm. De Canadarm2 is uitgerust met een cilindervormige eindeffector, die met behulp van drie kabels een voorwerp kan vastgrijpen. Ontdek hoe de eindeffector van de Canadarm2 werkt, in het experiment ‘Zonder handen’. Niet alleen in de ruimtevaart worden robotarmen gebruikt. Vind je nog andere toepassingen? - ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... - ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... - ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... D Wat zijn de voordelen of nadelen van een robotarm? Schrap wat niet past. Een robotarm kan snel/traag werken. Wanneer ze aan een lopende band geplaatst worden, behandelen ze elk product op dezelfde/een andere manier. Robotarmen kunnen moeilijk/alleen makkelijk bereikbare plaatsen behandelen. Op plaatsen die gevaarlijk zijn voor mensen, zoals diep in de zee of hoog in de ruimte, zijn robotarmen een goede/slechte manier om taken van de mens over te nemen. E Er bestaan verschillende soorten eindeffectors. Voor iedere toepassing, bestaat een beste keuze. Sommige robotarmen tillen voorwerpen op door middel van een zuiger. Robotarmen die chirurgen gebruiken om op afstand te opereren, hebben bijvoorbeeld een scalpel als eindeffector. En er bestaan zelfs robots die een echte hand gebruiken om voorwerpen te manipuleren. Maak je eigen robothand in het experiment ‘Robothand’.
22
6.2
Doe-kaart: Zonder handen
Wat heb je nodig? - 2 kartonnen (of plastieken) drinkbekers - Dun touw - Plakband - Schaar
Aan de slag! Zet de drinkbekers in elkaar en knip de bekers ongeveer halfweg in twee. Doe dit voorzichtig en nauwkeurig, probeer zo weinig mogelijk oneffenheden in de randen te knippen. Het deel met de bodem van de beker, mag je weggooien. Knip drie stukjes touw af, van elke ongeveer 12 cm. Neem één touwtje en plak het uiteinde vast aan de binnenkant van de binnenste beker. Doe dat vlak onder de afgesneden rand. Plak het andere uiteinde aan de buitenkant van de buitenste beker, ongeveer op dezelfde plaats. Opgelet, druk het stukje tape aan de buitenkant nog niet aan. Doe nu hetzelfde met de twee andere touwtjes. Zorg ervoor dat je de beker met de touwtjes netjes in drie verdeelt. Hou de rand van de onderste beker vast, en draai de bovenste beker rond tot de drie touwtjes elkaar kruisen. Herbevestig het buitenste eind van de touwtjes, zodat ze strak komen te staan.
23
Gebruik dit gereedschap nu om voorwerpen op te tillen. Zet bijvoorbeeld een potlood rechtop (in een bekertje), ontspan de touwtjes, plaats de eindeffector omheen het potlood en draai aan het buitenste bekertje. Wanneer de touwtjes strak staan, kan je het potlood optillen. Probeer ook enkele andere voorwerpen op te tillen. Welke kan je makkelijk verplaatsen? Vul de tweede kolom van de tabel aan met ja of nee. Zoek zelf nog twee voorwerpen om te testen. Voorwerp Potlood Pen Gom Markeerstift Schaar
Kan je dit voorwerp optillen?
Wat is je besluit? Kan je alle voorwerpen optillen met je eindeffector? Wat zijn de voorwaarden opdat een voorwerp opgetild kan worden? Kan je een manier bedenken om dingen makkelijker omhoog te tillen met de effector? ...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
24
6.3 Doe-kaart: Robothand
Wat heb je nodig? - Dunne elastiekjes - Twee rietjes - Karton - Plakband - Schaar - Visdraad - Lat - Potlood
Aan de slag! Knip vier stukken karton uit: een vierkant van 10 cm x 10 cm en drie rechthoeken van 2 cm x 9 cm. Leg het vierkant, dat de handpalm van je robotarm zal worden, even aan de kant.
Neem een van de vingers (de rechthoeken) en knip die in 3 gelijke stukken, van elk 3cm lang. Leg de ‘vingerkootjes’ terug tegen elkaar en maak ze aan elkaar vast met een lange strook plakband.
Knip drie stukjes van 5cm van een elastiekje. Draai de vinger om (met de plakband naar beneden) en leg het stukje elastiek over een van de gewrichten. Plak de elastiek vast aan twee zijden van het gewricht, maar laat de eindjes vrij. Plooi de eindjes van de elastiek terug, en plak ze vast. Zo kunnen de elastieken bij het plooien niet doorslippen. Opgelet: plak de elastieken stevig vast, anders zal de robothand zijn werk niet naar behoren doen!
25
Doe hetzelfde voor het tweede gewricht. Bevestig op dezelfde manier de vinger aan de bovenzijde van de handpalm. Alle elastiekjes moeten aan dezelfde kant bevestigd worden. Draai de hand om, met de elastiekjes naar beneden. Knip een stukje visdraad af van 35 cm. Plooi het uiteinde van de draad over het topje van de vinger en plak het daar vast. Knip van het rietje vier stukken van 2 cm. Plak een rietstukje in het midden van elk vingerkootje. Plak het laatste stukje op de handpalm, in het verlengde van de vinger. Maak op dezelfde manier nog twee vingers, en bevestig die in het midden en onderaan de handpalm. Je kan de hand besturen met behulp van de touwtjes. Door aan de touwtjes te trekken, maakt de hand een grijpbeweging. Je kan er lichte voorwerpen mee optillen, bijvoorbeeld een leeg colablikje of een papieren drinkbeker. Als je de touwtjes viert, zorgen de stukjes elastiek ervoor dat de hand terug gestrekt wordt. Wat is je besluit? - Welke voorwerpen kan je optillen met de robothand? ...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
- Wat zou er gebeuren als je meer vingers aan de hand toevoegt? ...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
- Wat zou er gebeuren als je de hand uitrust met een duim? ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
26
7.1 Invulkaart A Bekijk het filmpje ‘Kwetsbare aarde’. Een van de favoriete bezigheden van de bewoners van het internationaal ruimtestation, is kijken naar de aarde. Kan je, volgens jou, van op de aarde het ISS zien? Kleur het bolletje bij het antwoord naar jouw keuze. ja nee Waarom denk jij dat je het ISS van op de aarde wel/niet kan zien? Overleg met je klasgenoten. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
B Het ISS vliegt in een baan omheen de aarde. Die baan heeft een aantal eigenschappen. Zoek op het internet de antwoorden op volgende vragen. Verbind de vragen met het juiste antwoord. Hoe hoog vliegt het ISS ongeveer boven het aardoppervlak (in km)? Hoe snel vliegt het ISS ongeveer (in km/u)? In hoeveel tijd legt het ISS één rondje omheen de aarde af (in uur)? Hoe vaak zien astronauten in het ISS elke dag de zon op- en ondergaan?
1,5 16 28 000 400
C Als je weet dat de straal van de aarde gelijk is aan 6.370 km, hoe lang is dan de baan van het ISS? - Bereken eerst de straal van de cirkel die het ISS omheen de aarde beschrijft. ....................................................................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................................................................
- Geef de formule voor de omtrek van een cirkel ....................................................................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................................................................
- Hoe lang is dan de baan die het ISS omheen de aarde maakt? ..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
27
- Controleer of je het juist hebt. Deel de lengte van ISS-baan door de tijd dat het ISS nodig heeft voor één rondje omheen de aarde. Je bekomt nu de snelheid van het ISS. • Wat is die snelheid? .................................................................................................................................................................................................................................................................................. • Komt die overeen met wat je in B opzocht? ......................................................................................................................................................................................... D Voer het experiment ‘Dag en nacht in het ISS’ uit. Teken ook de baan van het ISS, zoals aangegeven op de Doe-kaart. E Terwijl het ISS een baan omheen de aarde beschrijft, draait de aarde verder om haar as. Telkens wanneer het ISS één omwenteling gemaakt heeft, is de aarde alweer een klein stukje verder gedraaid. Daarom vliegt het ISS nooit tweemaal achter elkaar over dezelfde plaats op aarde. Je kan het ISS alleen zien als het dichtbij jouw plaats op aarde overvliegt. Als het ISS achter de horizon verdwijnt, kan je het onmogelijk waarnemen. Maar er zijn nog voorwaarden. Surf naar de website www.heavens-above.com. Waar bevindt het ISS zich nu (de wereldkaart op de site toont de huidige positie van het ISS)? ............................................................................................................................................................................................................................... Druk nu op de link ‘select from map’. Zoom in en navigeer naar jouw woonplaats. Duid je woonplaats aan en klik onderaan op ‘submit’ om je keuze te bevestigen. Klik nu onder de titel ‘Satellites’ op ‘ISS’. Je krijgt een tabel te zien met de tijdstippen waarop het ISS boven jouw woonplaats te zien zal zijn. Wat valt op? Kleur het bolletje bij het juiste antwoord. het ISS is alleen midden in de nacht te zien het ISS is alleen overdag te zien het ISS is alleen ‘s morgens vroeg of ‘s avonds laat te zien F Besluit: Wanneer kan je het ISS zien? Denk logisch na over de voorwaarden waaraan het ISS moet voldoen, opdat je het van op de aarde zou kunnen zien. Schrap wat niet past: Door zijn grote afmetingen reflecteert het ISS geen/wel licht van de zon, dat hier op aarde zichtbaar is. Daarom ziet het ruimtestation eruit als een heldere ster/donkere vogel. Je kan het ISS dan ook alleen zien wanneer het donker/licht is. Bovendien moet er op dat moment wel/geen zonlicht vallen op het ISS. Dat kan alleen wanneer het dag/nacht is voor de bewoners van het ISS en het tegelijkertijd dag/nacht is in jouw woonplaats. Je kan het ISS dus enkel overdag/bij het vallen van de avond en voor het opkomen van de zon /midden in de nacht zien.
28
7.2 Doe-kaart: Dag en nacht in het ISS
Wat heb je nodig? - Jezelf en twee klasgenoten
Aan de slag! 1 Wanneer is het op de aarde dag? Wanneer is het nacht? Eén leerling speelt de aarde, de andere speelt de zon. De leerlingen gaan op 4 meter afstand van elkaar staan, met het gezicht naar elkaar toe. Beantwoord volgende vragen: • Aan welke kant van de aarde is het dag? ............................................................................................................................................................................................................................................ • Aan welke kant van de aarde is het nacht? ................................................................................................................................................................................................................................... De zon blijft stilstaan, de aarde draait om haar eigen as. De leerling die de aarde speelt, draait een kwartslag naar links. • Waar is het nu dag? .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... • En waar is het nacht? .............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 2 Wanneer is het in het ISS dag? Wanneer is het nacht? Nu komt de derde leerling meedoen. Hij/zij speelt het ISS. Het ISS draait omheen de aarde, op ongeveer een halve meter afstand. • Wanneer is het dag in het ISS? ....................................................................................................................................................................................................................................................................................... • Wanneer is het nacht in het ISS? .............................................................................................................................................................................................................................................................................. Besluit Vul volgende woorden in op de tekening (in de kadertjes): dag, nacht. De satelliet die je op verschillende plaatsen omheen de aarde ziet, stelt het ISS voor. Links zie je de zon schijnen.
29
Extra: De baan van het ISS - Teken een cirkel die de aarde voorstelt. - Teken de evenaar: trek een horizontale lijn door het midden van de aarde. - Teken een meridiaan: trek een verticale lijn door het midden van de aarde, loodrecht op de evenaar. - Duid op de tekening de vier windrichtingen aan. -T eken nu de baan van het ISS: trek een lijn door het midden van de aarde, die een hoek van 51,6° maakt met de evenaar. Het ISS vliegt van west naar oost. Duid die richting aan met een pijl.
30
