Lesmateriaal bovenbouw
Workshopdag ‘Satellieten’ 8 oktober 2008 Space Expo, Noordwijk
Bouw je eigen telescoop Benieuwd naar het oppervlak van de maan? Of de ringen van Saturnus? Deze dingen staan te ver weg om ze met het blote oog goed te kunnen zien. Maar met een telescoop kun je wel de kraters op de maan bekijken: alles lijkt dichterbij. Telescopen kun je ook op aarde gebruiken om dingen die ver weg zijn te bekijken. Het zijn de lenzen in telescopen die ervoor zorgen dat je met een telescoop alles groter ziet. In deze les bouw je zelf een telescoop en ontdek je hoe lenzen werken. WAT HEB JE NODIG? Materialen: • een stuk pvc buis van 18 cm lang met een diameter van 40 mm • een stuk pvc buis van 18 cm lang met een diameter van 32 mm • veerklem (diameter ongeveer 40mm) • bodemplaat (triplex) van 15 bij 15 cm • twee staanders van ieder 30 cm • hout voor het draaipunt van 5 bij 2,7 cm • tussenblokje hout van 2,7 bij 3,5 cm • slotbout van minimaal 6 cm en een bijpassende vleugelmoer. • kleine bolkopschroef • gaffertape • houtlijm • 20 spijkers • 2 lenzen (8a en 2) • schilderstape • dun karton Gereedschappen: • liniaal • geodriehoek • potlood • zaag • hamer • handboor (M5 of M6) • holpijpje • schaar BOUWTEKENING Een bouwer van exhibits maakt voordat hij begint eerst een bouwtekening van de exhibit. Dat gaan jullie dus ook doen. Een bouwtekening laat zien hoe je iets moet maken en hoe groot het wordt. Bekijk eerst de foto’s en de tekeningen bij ‘Hoe ga je het maken?’. Zo krijg je een idee hoe de exhibit er uit komt te zien en hoe deze in elkaar zit. Tips: 1. Je kunt ook de tekst bij de tekeningen alvast doorlezen. 2. Als de materialen voor jullie exhibit al aanwezig zijn, is het goed om die er bij pakken. Bij ‘Wat heb je nodig?’ staat welke materialen en gereedschappen jullie allemaal nodig hebben. Bij de materialen staat alleen nog niet precies hoeveel je daarvan nodig hebt. Dat weten jullie pas als jullie bedacht hebben hoe groot de exhibit wordt. Bedenk daarom eerst samen met je maatje hoe groot de exhibit moet worden en hoe je hem wilt gaan tekenen. Bespreek jullie plan met je leerkracht. Maak nu met potlood en een liniaal een bouwtekening. Je maakt allebei een eigen bouwtekening, maar wel op dezelfde manier.
Je maakt de tekening op schaal 1:4. Dit betekent dat één centimeter in de tekening in het echt vier centimeter is. Dus als een stuk karton 20 bij 20 centimeter is, dan is hij op de bouwtekening 5 centimeter lang. Schrijf naast de verschillende onderdelen wat de lengte in het echt is. In je bouwtekening geef je ook aan waar alles precies komt te staan. Gebruik hiervoor de beschrijving bij ‘Hoe ga je het maken?’. Jullie gaan de bouwtekening laten zien aan de rest van de klas. Je vertelt erbij hoe je de exhibit wilt gaan maken. Vraag aan de andere kinderen en je leerkracht wat zij vinden van de bouwtekening. Misschien hebben zij een idee hoe je de bouwtekening nog beter kunt maken. Laat jullie verbeterde bouwtekening zien aan je leerkracht. Als zij of hij je tekening heeft goedgekeurd, kunnen jullie samen de materialenlijst gaan maken.
MATERIALENLIJST De bouwtekening is klaar. Dus de maat van alle materialen is nu bekend en je kunt tellen hoeveel stuks je van een onderdeel nodig hebt. Maak een materialenlijst en lever deze in bij je leerkracht. Overleg met haar of hem waar je deze spullen vandaan moet halen. Dan kun je echt gaan bouwen!
HOE GA JE HET MAKEN? Je gaat in tweetallen aan de slag. Om samen deze exhibit te bouwen moet je veel overleggen en afspraken maken. Hoe gaan jullie het aanpakken? Wie doet wat? Verdeel de taken zo eerlijk mogelijk. Want jullie moeten allebei evenveel te doen hebben. Probeer zoveel mogelijk samen te werken zodat je allebei ervaring opdoet met het bouwen, snijden en zagen. Als je moeilijke woorden tegenkomt, zoek je die op in een woordenboek. 1. Bouw eerst de voet van de telescoop. Pak de twee latjes van 30 cm. Pak het extra latje en zaag een extra stukje af dat precies even breed is als de andere latjes. 2. Teken nu met het potlood op 1 cm van de bovenkant van de latjes een puntje, precies in het midden. Boor in beide latjes een gat, helemaal door het latje heen. 3. Plak het stukje dat je gezaagd hebt tussen de latjes, helemaal aan de onderkant. Spijker het voor de zekerheid vast. 4. Zaag nu nog een stukje hout van 5 cm. Teken met je potlood een puntje op 2 cm van de bovenkant, precies in het midden. Boor daar een gat met de handboor. 5. Pak nu de veerklem en het kleine stukje hout van 3 bij 5 cm. Schroef de veerklem op het balkje dat je net gezaagd hebt, met daartussen het stukje hout van 3 bij 5 cm, zoals in de tekening staat. 6. Je gaat nu de kijker van de telescoop maken. Pak de twee stukken pvc buis. Rol om de dunnere buis zwarte tape totdat die goed past in de grotere buis. Let op, je moet de dunne buis nog steeds heen en weer kunnen bewegen en hij moet blijven zitten als de telescoop schuin staat! Klem nu de buizen in vast in de veerklem.
7. De telescoop is bijna af! Je hoeft alleen nog de lenzen toe te voegen. Maar eerst ga je ontdekken hoe lenzen werken.
VERDIEPING: Hoe werken lenzen? Sommige mensen hebben de hele dag lenzen voor hun neus zitten: in hun bril. Brillenlenzen helpen om beter te zien door voorwerpen iets groter of juist iets kleiner te maken. Mensen hebben in de zeventiende eeuw uitgevonden hoe ze lenzen konden gebruiken om hemellichamen beter te zien. Door de juiste lenzen samen te gebruiken, werd het opeens mogelijk om de maan en de planeten veel beter te zien. Hierdoor werden er allerlei nieuwe aspecten van de hemellichamen in ons zonnestelsel ontdekt. Hier ga je aan de slag met lenzen om zelf te ontdekken hoe ze werken. 1. Scherp zien Verander de afstand tussen het voorwerp waar je naar wilt kijken en het vergrootglas. Zie je het voorwerp meteen scherp? Als dit niet zo is, verander de afstand. Maak de afstand tussen het voorwerp en het vergrootglas groter. Probeer het voorwerp weer scherp te zien. Lijkt het voorwerp even groot? Of juist groter of kleiner dan bij de eerste poging? Is er een afstand tussen het voorwerp en het vergrootglas, waarbij je het voorwerp het beste ziet? Maakt het nog uit of je met je oog dicht bij het vergrootglas bent of verder af? Probeer dit met verschillende lenzen. Is de ideale afstand tussen het voorwerp en de lens altijd hetzelfde? Vergroten alle lenzen de voorwerpen waar je naar kijkt even veel? 2. Brandpunt? Bolle lenzen breken lichtstralen die erop vallen. Als de stralen recht op de lens vallen, komen ze allemaal samen in het brandpunt. Dit is ook precies de afstand die je gebruikt als je een lens gebruikt om een vuurtje te stoken. Je gaat de brandpuntsafstand van de lenzen die je gaat gebruiken zelf bepalen. Dit doe je op de volgende manier: 1. Ga als de zon schijnt naar buiten. 2. Leg een stuk wit papier op de grond onder de lens. 3. Beweeg de lens heen en weer totdat je een scherpe afbeelding van de zon of de lamp op het papier ziet (scherp betekent dat de randen niet wazig zijn). De afstand tussen het papier en de lens is de brandpuntsafstand. 4. Doe dit voor beide lenzen. Is de brandpuntsafstand hetzelfde?
Op deze afbeelding zie je hoe een lens de lichtstralen afbuigt. Het punt waar ze samenkomen is het brandpunt.
3. Andere soorten lenzen Kijk eens goed naar de soorten lenzen waar je mee geëxperimenteerd hebt. Valt je iets op aan de werking van de lenzen? Alle lenzen hadden ten minste een bolle zijde en ze maakten objecten groter. Zijn er ook lenzen die dingen kleiner laten lijken? Dit zijn lenzen met een holle kant. Pak een holle lens en probeer uit hoe die werkt. Kun je een brandpunt vinden?
DE TELESCOOP AFMAKEN Je weet nu hoe lenzen werken en bent klaar om de lenzen in de telescoop te plakken. 1. Pak de grote lens. Plak deze met schilderstape aan het einde van de telescoop. 2. Pak het karton. Knip twee cirkels uit die precies even breed zijn als de dunne pvc buis. Sla met het holpijpje in het midden van beide cirkels een gat. 3. Pak nu de kleine lens. Plak de lens tussen de twee cirkels karton in met plakband. Plak het geheel aan het oogeinde van de telescoop. 4. Je telescoop is af! Let op! Je mag met een telescoop nooit naar de zon kijken, dit zou je ogen beschadigen. Plak een waarschuwingssticker op jouw telescoop. HOE WERKT HET? Kijk door de telescoop naar iets dat ver weg staat. Misschien moet je de kleine buis in- of uitschuiven om het beeld scherp te krijgen. Kun je verder weg zien? De twee lenzen zorgen er samen voor dat de objecten die je bekijkt dichterbij lijken. Dit gebeurt doordat de lenzen de lichtstralen afbuigen. De grote lens verzamelt het licht en de kleine lens zorgt ervoor dat het beeld scherp in jouw oog komt. HOE ZIT DAT? Nu ga je informatie opzoeken over telescopen. Je kunt informatie opzoeken in de schoolmediatheek, de bibliotheek of op internet. Werking/wetenschap: Wie heeft de telescoop ontdekt? Wanneer is dat gebeurd? Uitvinding: Wat is er met behulp van de telescoop ontdekt? Waarom was de telescoop een belangrijke uitvinding? Toepassing: Waar staan de grootste telescopen? Staan ze allemaal op aarde? Laat je leerkracht de antwoorden lezen.
