natuur-, scheikunde en techniek voor de onderbouw

natuur-, scheikunde en techniek voor de onderbouw

opdrachtenboek havo-vwo deel 1a

Inhoudsopgave 1 Kennismaken met techniek en natuurwetenschappen Werkstukken Proeven Theorievragen

2 De fiets Werkstukken Proeven Theorievragen

3 De kermis Werkstukken Proeven Theorievragen

5 6 13 28

41 42 56 73

83 84 93 110

Gereedschappen

120

Practicummaterialen

122

Bij dit leerjaar hoort nog een boek, deel 1B. In deel 1B staan hoofdstuk 4 t/m 7.

3

2

De fiets

Werkstukken 1 [paragraaftitel] De strandzeiler 2 [paragraaftitel] Een kaarthouder ontwerpen

00 42 00 53

Proeven 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

De [paragraaftitel] fietskeuring Weerstand [paragraaftitel] [paragraaftitel] Frontaal oppervlak [paragraaftitel] De tandwielen op je fiets [paragraaftitel] Het verzet [paragraaftitel] Lagers [paragraaftitel] Materiaal kiezen [paragraaftitel] Roesten: Wat zijn de oorzaken? [paragraaftitel] Roesten: Hoe kun je het voorkomen? [paragraaftitel] Verzinken

00 56 00 58 00 60 00 62 00 64 00 66 00 67 00 69 00 71 00 72

Theorievragen Paragraaf 1 Verschillende [paragraaftitel]fietsen Extra 1 Supersnelle fietsen Paragraaf 2 Kracht [paragraaftitel] en beweging overbrengen Extra 2 Versnellingen Paragraaf 3 Materialen [paragraaftitel] van de fiets Extra 3 Rubber Paragraaf 4 [paragraaftitel] Materialen beschermen Extra 4 Gritstralen

00 73 00 74 75 00 00 77 00 78 00 79 00 80 00 81 41

HOOFDSTUK 2 De fiets

Werkstukken

1

De strandzeiler

160 MIN.

Werkstuk bij paragraaf 1 Inleiding Met je fiets kun je jezelf verplaatsen. Je gebruikt daarvoor spierkracht. Om je te verplaatsen kun je ook gebruikmaken van de wind. Dit gebeurt onder andere bij een zeilboot. Ook een strandzeiler maakt gebruik van de wind om zich te verplaatsen. Een strandzeiler is een karretje met drie wielen waarop een groot zeil staat (figuur 1).

▼ figuur 1 Een strandzeiler op het strand.

Jij gaat een model van een strandzeiler maken (figuur 2). Je gebruikt hierbij allerlei materialen, zoals hout, metaal, kunststof en textiel. De materialen moeten op speciale manieren bewerkt worden. Daarvoor gebruik je verschillende gereedschappen. Elk onderdeel van de strandzeiler maak je volgens een bepaald werkplan. Met alle losse onderdelen bouw je uiteindelijk het model van de strandzeiler. Dit model ga je vervolgens uittesten.

▼ figuur 2 Zo gaat jouw strandzeiler er ongeveer uitzien.

Omdat niet van alle gereedschappen genoeg exemplaren aanwezig zijn voor de hele klas, begint niet iedereen met hetzelfde onderdeel. Je docent bepaalt met welk onderdeel jij begint.

opdracht1

DE BODEMPLAAT MET MASTHOUDER 35 MIN.

Wat heb je nodig? □ een stukje multiplex van 100 mm × 200 mm □ een meetlat □ een potlood □ een zwaaihaak □ een zaag (handzaag, verstekzaag of lintzaag) □ een centerpons □ een boormachine □ een 8 mm houtboor □ een machineklem □ schuurpapier

-40.3

-48.3

42


Werkstukken

Wat moet je doen? • Bekijk de werktekeningen in figuur 3 en 4. ▼ figuur 3 De bodemplaat.

200

35

8

80

▼ figuur 4 De mastvoet.

20

12

40

M ast v o et

▼ figuur 5 Zo teken je een hoek af met een zwaaihaak.

12

100

100

50

h ier aft eken en

• Breng eerst de maten van de bodemplaat (figuur 3) over op het multiplex. Gebruik hiervoor de meetlat, de zwaaihaak en het potlood. In figuur 5 zie je hoe je een zwaaihaak gebruikt. • Breng vervolgens de maten van de mastvoet (figuur 4) over op het multiplex. • Zaag de bodemplaat en de mastvoet uit. Gebruik hiervoor een handzaag, een verstekzaag of een lintzaag. • Geef op de mastvoet aan waar het gat voor de mast geboord moet worden. • Tik met de centerpons op die plek een deukje in het hout. • Klem de mastvoet vast in een machineklem. Boor daarna met een boor van 8 mm het gat in de mastvoet.

43


Werkstukken ▼ figuur 6 Het frame van de strandzeiler.

• • • • opdracht2

Leg de bodemplaat en mastvoet op elkaar zoals je in figuur 6 ziet. Controleer of jouw werkstuk lijkt op figuur 6. Werk alle randjes netjes af met schuurpapier. Zet je naam op de bodemplaat en de mastvoet.

HET KUIPSTOELTJE 20 MIN.

Wat heb je nodig? □ een kunststof plaatje van 100 mm × 40 mm □ een viltstift □ een meetlat □ een föhn ▼ figuur 7 Het kuipstoeltje.

buiglijnen

50 90 100

a. Kunststof plaatje met buiglijnen.

44

b. Gebogen kunststof plaatje.

c. Zijaanzicht van het kuipstoeltje.


Werkstukken Wat moet je doen? • Bekijk de werktekeningen in figuur 7. • Teken de twee stippellijnen uit figuur 7a met viltstift over op het kunststof plaatje. • Leg het kunststof plaatje met de stippellijn langs de rand van de tafel. Let op dat het korte deel (ongeveer 1 cm) uitsteekt en het lange deel op de tafel ligt. • Leg op het lange deel een zwaar voorwerp. • Pak de föhn en verhit het uitstekende stukje net zolang, totdat het vanzelf omlaag gaat hangen. De föhn moet je niet te dicht bij het kunststof houden. • Laat je werkstuk afkoelen. • Leg nu het stuk kunststof met de tweede stippellijn op de rand van de tafel. • Herhaal het verhitten, het buigen en het afkoelen. Let erop dat je de juiste richting op buigt (zie figuur 7b en 7c). • Zet je naam op het kuipstoeltje. opdracht3

DE MAST EN HET ZEIL 25 MIN.

Wat heb je nodig? □ knipblad 3 □ een lap textiel van 300 mm × 200 mm □ spelden □ een schaar □ textiellijm □ vier wasknijpers of naald en garen □ stofkrijt □ een gaten- en ogentang □ een nestelring

▼ figuur 8 Knipblad van het zeil (voorbeeld.)

flap knippen langs volle lijn

vouwlijn

ringetje

45


Werkstukken Wat moet je doen? • Bekijk figuur 8. • Print knipblad 3 . • Knip het patroon uit. • Zet het patroon met spelden vast op de lap stof. • Knip de stof uit langs het patroon. • Vouw de twee uitstekende stukken langs de vouwlijnen naar binnen. • Plak ze vast met textiellijm. • Zet de rand vast met knijpers. Je mag de flappen ook met naald en garen vastzetten. • Laat de lijm drogen. Na het drogen • Sla de flap van het zeil rond de mast en teken af hoe ver de flap op het zeil moet komen. • Zet de rand van de flap vast op het zeil. Je kunt dat doen met lijm of met naald en garen. Laat wel een ‘tunnel’ voor de mast open. • Maak de tunnel aan de bovenkant dicht. • Zet een ringetje in het zeil op de aangegeven plaats. Gebruik hiervoor de gatentang en nestelring. • Controleer of het zeil nog over de mast schuift. • Zet je naam op de mast en het zeil.

opdracht4

DE ACHTERWIELEN EN OPHANGING 15 MIN.

Wat heb je nodig? □ een stukje blik van 140 mm × 20 mm □ een kraspen □ een meetlat □ een hamer □ een centerpons □ een machineklem □ een kolomboormachine □ een metaalboortje van 2 mm □ een bankschroef □ een stuk lasdraad van 150 mm × ∅ 2 mm □ een zijsnijtang □ twee houten wieltjes Wat moet je doen? • Bekijk de werktekeningen in figuur 9 en 10. Je ziet in figuur 10 dat er vier gaatjes in het blik moeten komen. In figuur 9 kun je de maten aflezen. • Breng met de kraspen de plaats van de vier gaatjes over op het blik. • Tik met de hamer en centerpons een deukje op die plaatsen in het blik. • Klem het blik in de machineklem. • Plaats een metaalboor van 2 mm in de kolomboormachine. • Boor vervolgens de vier gaatjes in het blik. ▼

46


Werkstukken ▼ figuur 9 Werktekening van de achterwielophanging.

20

85

10

10

20

20

15

a. Bovenaanzicht wielophanging

b. Zijaanzicht wielophanging

100 c. Achteraanzicht wielophanging ▼ figuur 10 Plaatsen waar het stukje blik bewerkt wordt.

boren buigen

• • • •

boren

boren

buigen boren

Kijk nogmaals naar figuur 9 en 10. Breng met de kraspen de stippellijnen over op het blik. Klem het stuk blik in de bankschroef. Laat het stuk tot aan de stippellijn uitsteken. Klop het blik langs de stippellijn haaks om (figuur 11).

▼ figuur 11 Zo maak je een haakse hoek.

47


Werkstukken • Herhaal dat voor de andere kant. • Knip het stukje lasdraad af op 150 mm. • Pak de twee houten wieltjes en boor in het midden van beide wieltjes een gaatje van 2 mm. Gebruik hierbij de machineklem en de kolomboormachine. • Schuif de lasdraad achtereenvolgens door een wieltje, de beugel en het andere wieltje (figuur 12). • De achterwielophanging is nu klaar. Zet je naam op dit werkstuk. ▼ figuur 12 Achterwielophanging met achterwielen.

opdracht5

HET DRAAIBARE VOORWIEL 25 MIN.

Wat heb je nodig? □ een stukje kunststof hoekprofiel van 40 mm × 20 mm □ een stukje kunststof strip van 60 mm × 20 mm □ een viltstift □ een meetlat □ een machineklem □ een kolomboormachine □ een metaalboortje van 2,0 mm □ een houtboortje van 2,0 mm □ een ijzerzaag □ een verstekbak □ een lijmklem (om verstekbak vast te zetten) □ pvc-lijm □ twee wasknijpers □ een stukje lasdraad van 30 mm

48


Werkstukken Wat moet je doen? • Bekijk de werktekeningen in figuur 13 tot en met 17. • Geef met viltstift aan waar de gaatjes in het kunststof hoekprofiel moeten komen (figuur 13 en 14). • Boor met een houtboor van 2 mm de vier gaatjes in het stuk hoekprofiel (figuur 15). In figuur 16 zie je hoe je veilig in een hoekprofiel boort. • Geef het midden aan van het stuk hoekprofiel (zie figuur 17). ▼ figuur 13 Gaatjes aftekenen op het hoekprofiel 1.

▼ figuur 14 Gaatjes aftekenen op het hoekprofiel 2.

40 10 mm

20 mm

10 mm

10 mm

15 mm

▼ figuur 15 Boor de afgetekende gaatjes.

▼ figuur 16 Zo boor je veilig gaten in een hoekprofiel.

▼ figuur 17 Teken het midden van het hoekprofiel af.

20 mm

49


Werkstukken • • • • • • • • • • • •

Bekijk figuur 18 tot en met 21. Zet de verstekbak met de lijmklem vast op je werkblad. Zaag het stukje hoekprofiel met een ijzerzaag in twee gelijke stukken (zie figuur 18). Zet met de viltstift midden op de kunststof strip een kruisje. Boor daar met een houtboor van 2 mm een gaatje (zie figuur 19). Lijm de twee stukjes hoekprofiel op de beide einden van de strip vast. Zet ze vast met een wasknijper (zie figuur 20). Laat dit even drogen. De twee gaatjes in het hoekprofiel moet je daarna doorboren. Gebruik daarvoor de houtboor van 2 mm. Knip 30 mm af van de lasdraad. Dit wordt de as. Schuif de lasdraad achtereenvolgens door het hoekprofiel, de kraal en het andere hoekprofiel (figuur 21). Controleer of de houten kraal vrij kan draaien. De voorwielophanging is nu klaar. Zet je naam op dit werkstuk.

▼ figuur 18 Zo zaag je het hoekprofiel doormidden.

▼ figuur 19 De plaats van het gat in de kunststof strip.

10 mm

30 mm

▼ figuur 21 Het voorwiel in de voorwielophanging.

▼ figuur 20 Zo klem je het verlijmde hoekprofiel vast.

15 mm

50


Werkstukken opdracht6

DE ASSEMBLAGE 30 MIN.

Je hebt alle onderdelen van je standzeiler af. Nu ga je van deze onderdelen de strandzeiler maken.

▼ figuur 22 Zo ziet een fretboortje eruit.

Wat heb je nodig? □ alle onderdelen die je gemaakt hebt □ houtlijm en kunststoflijm □ een hamer en een spijker met platte kop □ twee houtschroefjes en een passende schroevendraaier □ stukjes touw □ een schroefoog □ vier klemveertjes die passen op de assen □ een combinatietang Wat moet je doen? de achterwielen • Bekijk nogmaals figuur 2 en figuur 6. • Pak de achterwielophanging en haal de wielen los. • Maak de ophanging met twee houtschroefjes vast aan het frame van de strandzeiler. Gebruik zo nodig een fretboortje (zie figuur 22). • Monteer de wielen. • Schuif over het uitstekende deel van de achteras een passend klemveertje (figuur 12). Gebruik hiervoor de combinatietang. de stuurinrichting • Bekijk nogmaals figuur 2 en figuur 6. • Pak de voorwielophanging en haal de kraal en as eruit. • Spijker de voorwielophanging vooraan midden onder de bodemplaat vast. Let op! De voorwielophanging moet kunnen draaien. • Plaats de kraal weer in de voorwielophanging. • Schuif over het uitstekende gedeelte van de vooras een passend klemveertje. • Knoop twee touwtjes door de gaatjes in de voorwielophanging. Met deze twee stukjes touw kun je sturen. mastvoet lijmen • Bekijk nogmaals figuur 2 en figuur 6. • Lijm de mastvoet vast op de bodemplaat en laat het goed drogen. het stoeltje • Bekijk nogmaals figuur 2. • Zet de kuipstoel vast met lijm en laat goed drogen. mast en zeil • Bekijk nogmaals figuur 2. • Plaats de mast en het zeil op de kar. Let op! De kar moet eerst goed droog zijn. 51


Werkstukken

• Draai het schroefoog op 10 mm van de rand in de bodemplaat, midden achter het stoeltje. • Zorg dat de punt van het zeil waarin het oogje zit naar de achterkant van de bodemplaat wijst. • Zet het zeil met een touwtje vast aan het schroefoogje. opdracht7

CONTROLE OP DE WERKING 10 MIN.

Wat moet je doen? • Test of de strandzeiler soepel rolt. Zo niet, probeer het werkstuk aan te passen zodat de strandzeiler beter rolt. • Test of de strandzeiler vooruitgaat als je in het zeil blaast. Zo niet, probeer of je nog iets kunt verbeteren. • Test of je de strandzeiler in een rondje kunt laten rijden. • Ruim alles weer netjes op!

52


Werkstukken

2

Een kaarthouder ontwerpen

170 MIN.

Werkstuk bij paragraaf 3 Inleiding Je gebruikt je fiets om je te verplaatsen van huis naar school en naar allerlei andere plekken. Soms moet je ergens heen waar je nog nooit geweest bent. Je kunt dan een routebeschrijving of een plattegrond meenemen. Het is lastig om tijdens het fietsen naar de routebeschrijving of de kaart te kijken. Je moet dan steeds stoppen. Daarom ga je in deze opdracht een ‘kaarthouder’ voor op je fiets ontwerpen. Je maakt een prototype en test dit uit. Je maakt de kaarthouder samen met een klasgenoot. Daarbij werk je volgens de stappen van het ontwerpproces. Je vindt deze stappen terug in paragraaf 1 in je handboek. Je moet een keuze maken voor het materiaal dat je gaat gebruiken. Je hebt geleerd over materialen en hun eigenschappen in paragraaf 3 en in hoofdstuk 1.

opdracht1

KIJKEN NAAR HET PROBLEEM 15 MIN.

Wat heb je nodig? □ een vel papier met lijntjes □ een pen Wat moet je doen? • Denk na over het gebruik van de kaarthouder. • Maak een programma van eisen voor de kaarthouder. • Bespreek het programma van eisen met je docent. • Verwerk eventuele aanwijzingen van je docent in het programma van eisen. Dat doe je net zo lang totdat je docent het goedkeurt. Daarna kun je door naar de volgende opdracht. opdracht2

OPLOSSINGEN SCHETSEN 30 MIN.

Wat heb je nodig? □ het programma van eisen uit opdracht 1 □ een aantal vellen papier met lijntjes □ een aantal vellen tekenpapier □ een pen □ een potlood □ een set kleurpotloden □ een liniaal □ een geodriehoek □ een gum Wat moet je doen? • Pak het programma van eisen uit opdracht 1. • Bedenk een oplossing voor iedere eis uit het programma van eisen. • Schrijf de oplossing bij de eis op. 53


Werkstukken • Bedenk hoe je kaarthouder eruit zou kunnen zien en welke materialen je zou willen gebruiken. Je mag alleen materialen gebruiken die op school aanwezig zijn. • Schrijf al je ideeën op. • Maak vier verschillende schetsen van de kaarthouder. In paragraaf 2 van hoofdstuk 1 heb je geleerd hoe je een schets moet maken. • Bestudeer de schetsen met je klasgenoot en kies welk idee jullie het beste vinden. • Stel vast van welke materialen je de kaarthouder wilt gaan maken. • Schrijf voor elk materiaal op waarom je dat wilt gebruiken. • Bespreek jullie idee, schets en materiaalkeuze met je docent. Je docent bepaalt of jullie door kunnen naar de volgende opdracht. Als dat niet het geval is, pas je jullie plannen aan. Dat doe je net zo lang totdat je docent het goedkeurt. opdracht3

TECHNISCHE TEKENING KAARTHOUDER MAKEN 30 MIN.

Wat heb je nodig? □ de goedgekeurde schets uit opdracht 2 □ een aantal vellen ruitjespapier □ een potlood □ een set kleurpotloden □ een liniaal □ een geodriehoek □ een gum Wat moet je doen? • Maak een technische tekening van je ontwerp, op een schaal van 1:2. In paragraaf 2 van hoofdstuk 1 heb je geleerd hoe je een technische tekening maakt. Lees de paragraaf nog eens door voordat je begint met je technische tekening. • Controleer of de technische tekening aan alle eisen uit paragraaf 2 van hoofdstuk 1 voldoet. Zo niet, verbeter dan de technische tekening. • Bespreek de technische tekening met je docent. Je docent bepaalt of jullie door kunnen naar de volgende opdracht. Als dat niet het geval is, pas je de technische tekening aan. Dat doe je net zo lang totdat je docent het goedkeurt. opdracht4

EEN PROTOTYPE MAKEN 45 MIN.

Wat heb je nodig? □ de technische tekening uit opdracht 3 □ de materialen die je gaat gebruiken voor je prototype □ het gereedschap dat je nodig hebt om je prototype te maken Wat moet je doen? • Bestudeer de technische tekening en verzamel de materialen en gereedschappen die nodig zijn. • Maak de kaarthouder. Als de kaarthouder uit verschillende onderdelen bestaat, kun je de werkzaamheden verdelen. • Werk de kaarthouder netjes af. • Zet vervolgens jullie naam op het werkstuk. 54


Werkstukken opdracht5

HET PROTOTYPE UITPROBEREN 30 MIN.

Wat heb je nodig? □ het programma van eisen uit opdracht 1 □ je prototype uit opdracht 4 □ pen en papier □ een fiets □ een routekaart Wat moet je doen? • Pak het programma van eisen uit opdracht 1 en de kaarthouder uit opdracht 4. • Je gaat de kaarthouder testen. Daarbij houd je bij of het prototype voldoet aan het programma van eisen. • Bevestig de kaarthouder op je fiets. Gaat dat gemakkelijk of moeilijk? • Beweeg flink met de fiets, alsof je over een hobbelige weg rijdt. Blijft de kaarthouder goed vastzitten? • Bevestig een routekaart op de kaarthouder. Gaat dat gemakkelijk of moeilijk? • Beweeg flink met de fiets, net alsof je over een hobbelige weg rijdt. Blijft de kaart zitten? Als een van de genoemde handelingen voor problemen zorgt, dan moet je dit oplossen voordat je verdergaat. • Je gaat de kaarthouder nu in de praktijk testen. Bedenk een route die je gaat rijden met behulp van de kaarthouder. • Bevestig de routekaart op de kaarthouder. • Ga de route echt rijden. Let tijdens het rijden op de volgende zaken: – Blijft de kaarthouder goed vastzitten? – Blijft de kaart goed op de kaarthouder zitten? – Kun je de kaart goed aflezen tijdens het fietsen? opdracht6

HET ONTWERP AANPASSEN 20 MIN.

Wat heb je nodig? □ je programma van eisen uit opdracht 1 □ je schets (ontwerp) uit opdracht 2 □ je prototype uit opdracht 4 □ een pen en papier □ een potlood en tekenpapier Wat moet je doen? • Je hebt het prototype van de kaarthouder getest. • Bespreek de resultaten van de test(s) met je klasgenoot. • Bekijk of het prototype voldoet aan alle eisen uit het programma van eisen. Zo niet, bedenk dan wat je kunt aanpassen zodat de kaarthouder wel aan de eisen voldoet. • Verbeter het prototype. Je moet ook de schets en technische tekening aanpassen. • Test je verbeterde prototype uit zoals je in opdracht 5 gedaan hebt. Ga net zo lang door totdat de kaarthouder goed is. • Ruim alles weer netjes op! 55


Proeven

1

De fietskeuring

30 MIN.

Proef bij paragraaf 1 Inleiding Je mag je fiets alleen op de openbare weg gebruiken als die aan een aantal wettelijke eisen voldoet. Dat heb je in paragraaf 1 geleerd. Je gaat in deze proef samen met een klasgenoot onderzoeken of jouw fiets en de fietsen van tien klasgenoten aan de wettelijke eisen voldoen.

Onderzoeksvraag – Voldoet jouw fiets aan de wettelijke eisen? – Hoeveel van de fietsen van je klasgenoten voldoen aan de wettelijke eisen? Wat heb je nodig? □ een pen □ jouw fiets □ de fietsen van tien klasgenoten □ knipblad 4 Wat moet je doen? • Print knipblad 4. Tabel 1 is een weergave van dat knipblad. • Schrijf je eigen naam bij nummer 0 in de tabel. • Ga naar je fiets en controleer of jouw fiets aan de wettelijke eisen voldoet. • Zet in de tabel een plus (+) bij elke eis waaraan jouw fiets voldoet. Bij de eisen waaraan je fiets niet voldoet, zet je een min (–). • Bekijk nu de fiets van een klasgenoot. • Schrijf de naam van de klasgenoot bij nummer 1 in de tabel en vul de tabel in. • Herhaal dit voor nog negen klasgenoten. Wat neem je waar? • Bekijk je onderzoeksresultaten in de tabel in je schrift.

56


Proeven

fiets is niet breder dan 75 cm

achterlicht geeft rood licht

achterlicht aanwezig

rode achterreflector aanwezig

handvatten zitten goed vast

stuur zit goed vast

reflectoren op zijkanten van pedalen

stroef vlak op pedalen

bel hoorbaar op 25 m afstand

bel aanwezig

werkende rem

zijreflectie op wielen / banden

koplamp geeft wit of geel licht

naam

koplamp aanwezig

▼ tabel 1 De tabel voor de fietskeuring.

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

opdracht1 opdracht2 opdracht3 opdracht4 opdracht5 opdracht6 opdracht7

Wat is je conclusie? Voldoet jouw fiets aan de wettelijke eisen? Wat moet je doen om de status van je fiets te verbeteren? Hoeveel fietsen voldoen aan alle wettelijke eisen? Hoeveel fietsen voldoen aan geen enkele wettelijke eis? Aan welke twee wettelijke eisen wordt het minst vaak voldaan? Aan welke twee wettelijke eisen wordt het vaakst voldaan? Vind je dat jouw klasgenoten zowel overdag als in het donker veilig aan het verkeer kunnen deelnemen? Leg je antwoord uit. •

Ruim alles weer netjes op!

57


Proeven

2

Weerstand

15 MIN.

Proef bij paragraaf 1 Inleiding Als je fietst, ondervind je weerstand. Weerstand heeft effect op de beweging van een fiets. Andere dingen die bewegen, ondervinden ook weerstand. Bijvoorbeeld een voorwerp dat vanaf een bepaalde hoogte omlaag valt. Dat voorwerp ondervindt weerstand van de lucht. In deze proef onderzoek je het effect dat weerstand heeft op een voorwerp dat vanaf een bepaalde hoogte omlaag valt. Je doet dit proefje met zijn tweeën.

Onderzoeksvraag – Heeft weerstand effect op de tijd die een voorwerp nodig heeft om vanaf een bepaalde hoogte op de grond te vallen? Wat heb je nodig? □ een stuk karton van A4-formaat □ een stopwatch ▼ figuur 1 De proefopstelling.

58


Proeven

Watmo etje d oen? • Verdeel de taken: iemand is persoon 1 en de ander is persoon 2. • Persoon 1 pakt het stuk karton in het midden van beide korte zijden vast met twee vingers. Strek nu je armen waardoor je het karton horizontaal voor je houdt (figuur 1). • Persoon 2 zet de stopwatch op nul. • Persoon 2 zegt ‘start’ en drukt de stopwatch in. Persoon 1 laat het karton los. Zodra het papier de grond raakt, stopt persoon 2 de stopwatch. • Noteer de tijd die het karton nodig heeft om op de grond te vallen (valtijd) in je schrift. • Herhaal bovenstaande proef twee keer, op precies dezelfde manier. • Noteer steeds de gemeten tijd. • Reken de gemiddelde tijd van de drie metingen uit. Dit doe je door drie valtijden op te tellen en het totaal te delen door drie. • Maak een stevige prop van het stuk karton. • Herhaal bovenstaande proef drie keer, maar nu met de prop papier. • Noteer steeds de gemeten tijd. • Reken de gemiddelde tijd van de drie metingen uit. • Noteer alle meetgegevens in een tabel in je schrift. • Vul ook de gemiddelden in.

Wat neem je waar? • Bekijk je onderzoeksresultaten in de tabel in je schrift.

opdracht1 opdracht2 opdracht3

Wat is je conclusie? Welk voorwerp valt het snelste op de grond: het stuk karton of de prop? Wat ondervindt de meeste weerstand van de lucht: het stuk karton of de prop? Leg uit welk effect weerstand heeft op de valtijd van een vallend voorwerp. •


59


Proeven

3

Frontaal oppervlak

15 MIN

Proef bij Extra paragraaf 1 Inleiding In proef 2 heb je geleerd dat bewegende objecten weerstand ondervinden en dat die weerstand de beweging afremt. Hierbij speelt ook het frontaal oppervlak een rol. Het frontaal oppervlak is de oppervlakte van het voorwerp dat tegen de lucht botst. In deze proef onderzoek je de relatie tussen het frontaal oppervlak en de snelheid van het bewegende voorwerp. Je doet dit proefje met zijn tweeën.

Onderzoeksvraag – Wat is de relatie tussen het frontaal oppervlak en de tijd die een vallend voorwerp nodig heeft om de grond te bereiken? Wat heb je nodig? □ een stuk stevig karton van A3-formaat □ een stopwatch Wat moet je doen? • Verdeel de taken: iemand is persoon 1 en de ander is persoon 2. • Persoon 1 pakt het stuk karton in het midden van beide korte zijden vast met twee vingers. Strek nu je armen waardoor je het karton horizontaal voor je houdt (figuur 1, bladzijde 58). • Persoon 2 zet de stopwatch op nul. • Persoon 2 zegt ‘start’ en drukt de stopwatch in. Persoon 1 laat het karton los. Zodra het karton de grond raakt, stopt persoon 2 de stopwatch. • Noteer de valtijd in je schrift. • Herhaal bovenstaande proef twee keer, op precies dezelfde manier. • Noteer steeds de gemeten tijd. • Reken de gemiddelde tijd van de drie metingen uit. • • • •

Vouw het stuk karton in de breedte dubbel. Herhaal bovenstaande proef drie keer, maar nu met het gevouwen stuk karton. Noteer steeds de gemeten tijd. Reken de gemiddelde tijd van de drie metingen uit.

• Vouw het gevouwen stuk karton nogmaals in de breedte dubbel. • Herhaal bovenstaande proef drie keer, maar nu met het twee keer dubbelgevouwen stuk karton. • Noteer steeds de gemeten tijd. • Reken de gemiddelde tijd van de drie metingen uit. • Noteer alle meetgegevens in een tabel in je schrift. • Vul ook de gemiddelden in. • Bekijk het verschil tussen de valtijd van de verschillende objecten. 60


Proeven

Wat neem je waar? 1 Welk voorwerp heeft het grootste frontaal oppervlak: het niet gevouwen stuk karton, het één keer dubbelgevouwen stuk karton of het twee keer dubbelgevouwen stuk karton? 2 Welk voorwerp heeft het kleinste frontaal oppervlak: het niet gevouwen stuk karton, het één keer dubbelgevouwen stuk karton of het twee keer dubbelgevouwen stuk karton?

opdracht1

opdracht2

opdracht3

Wat is je conclusie? Welk voorwerp valt het snelst op de grond: het niet gevouwen stuk karton, het één keer dubbelgevouwen stuk karton of het twee keer dubbelgevouwen stuk karton? Welk voorwerp valt het langzaamst op de grond: het niet gevouwen stuk karton, het één keer dubbelgevouwen stuk karton of het twee keer dubbelgevouwen stuk karton? Leg uit wat de relatie is tussen het frontaal oppervlak van een voorwerp en de tijd die het voorwerp nodig heeft om de grond te bereiken. •


61


Proeven

4

De tandwielen op je fiets

20 MIN.

Proef bij paragraaf 2 Inleiding Op je fiets loopt een ketting over twee tandwielen. Dit is de aandrijving van je fiets. In deze proef onderzoek je, met behulp van een LEGO-model, wat de ketting en de tandwielen doen wanneer je trapt.

Onderzoeksvraag – Waarvoor zorgt de ketting op je fiets? – Welke effect heeft het verschil in grootte van de twee tandwielen op de fiets? ▼ figuur 2 Een LEGO-model van een aandrijving.

Wathe bje no dig? □ een model van LEGO zoals in figuur 2 Wat moet je doen? • Bekijk figuur 2 en het LEGO-model dat je hebt gekregen van je docent. • Controleer of alle onderdelen juist gemonteerd zijn. Zo niet, maak het model dan eerst in orde. • Draai het grote tandwiel één keer rond. • Beantwoord vraag 1 onder ‘Wat neem je waar?’ • Tel de tanden van het grote en kleine tandwiel. • Beantwoord vraag 2 en 3 onder ‘Wat neem je waar?’ • Vervang het kleine tandwiel door een groter tandwiel. • Beantwoord vraag 4 onder ‘Wat neem je waar?’ • Breng het model terug zoals het was (figuur 2). • Vervang vervolgens het grote tandwiel door een kleiner tandwiel, dat groter is dan het al aanwezige kleine tandwiel. • Beantwoord vraag 5 onder ‘Wat neem je waar?’ 62


Proeven

Wat neem je waar? 1 Hoeveel keer draait het kleine tandwiel rond als het grote tandwiel één keer ronddraait? 2 Hoeveel tanden heeft het grote tandwiel en hoeveel tanden heeft het kleine tandwiel? 3 Reken de verhouding uit tussen het grote en het kleine tandwiel. Dat doe je door het aantal tanden van het grote tandwiel te delen door het aantal tanden van het kleine tandwiel. 4 Welk probleem ontstaat als je het kleine tandwiel door een groter tandwiel vervangt? 5 Welk probleem ontstaat als je het grote tandwiel door een kleiner tandwiel vervangt?

opdracht1 opdracht2 opdracht3 opdracht4

Wat is je conclusie? Wat is de functie van de ketting op je fiets? Waarvoor zorgt het verschil in grootte van het voor- en achtertandwiel? Vergelijk je antwoorden bij vraag 1 en 3 onder ‘Wat neem je waar?’ Wat valt je op? Wat is de betekenis van de verhouding tussen het aantal tanden van het grote en het kleine tandwiel? •


63


Proeven

5

Het verzet

20 MIN.

Proef bij paragraaf 2 Inleiding Als je fietst, legt je fiets bij elke keer dat je pedalen één keer ronddraaien een bepaalde afstand af. Die afstand noemen we het verzet. In deze proef onderzoek je de relatie tussen het verzet en de versnelling op je fiets.

Onderzoeksvraag – Hoe groot is het verzet bij verschillende versnellingen? ▼ figuur 3 Zo bepaal je het verzet.

A

verzet

Wathe bje no dig? □ een fiets met minstens drie versnellingen □ een rolmaat van 5 m □ een krijtje Wat moet je doen? • Neem tabel 2 over in je schrift. • In figuur 3 zie je hoe je het verzet van je fiets kunt meten. • Pak je fiets en zet die in de lichtste versnelling. Zet je fiets klaar zoals in figuur 3. • Zet een krijtstreep op de grond bij plek A (figuur 3). • Rijd de fiets vooruit totdat de trappers precies één keer rondgedraaid zijn. • Je wiel raakt de grond op plek B. Zet op plek B een krijtstreep. • Meet met de rolmaat de afstand tussen A en B. • Noteer deze afstand in de tabel in je schrift. • Herhaal de meting twee keer op precies dezelfde manier. • Noteer ook deze afstanden in de tabel. • Reken de gemiddelde afstand van de drie metingen uit.

64

B


Proeven

• Schakel de versnelling van je fiets naar de middelste stand. • Meet het verzet bij deze versnelling drie keer, net zoals je bij de lichtste versnelling gedaan hebt. • Noteer de gemeten afstanden in de tabel en reken het gemiddelde uit. • Schakel de versnelling van je fiets naar de hoogste stand. • Meet het verzet bij deze versnelling drie keer, net zoals je bij de vorige versnellingen gedaan hebt. • Noteer de gemeten afstanden in de tabel en reken het gemiddelde uit.

Wat neem je waar? • Bekijk de gegevens in tabel 2. ▼ tabel 2

lichtste versnelling

gemiddelde versnelling

zwaartste versnelling

eerste meting van afstand A tot B tweede meting van afstand A tot B derde meting van afstand A tot B gemiddelde afstand


Wat is je conclusie? Wat is het verzet van je fiets bij de lichtste versnelling? Wat is het verzet van je fiets bij de zwaarste versnelling? Wat is het verband tussen de versnelling waarin je fiets staat en het verzet van je fiets? •


65


Proeven

6

Lagers

20 MIN.

Proef bij paragraaf 2 Inleiding De wielen en pedalen van je fiets moeten ronddraaien. In de trapas en de assen van de wielen zitten lagers. In deze proef onderzoek je de functie van lagers.

Onderzoeksvraag – Wat is het effect van lagers op het ronddraaien van een fietswiel? Wat heb je nodig? □ een fietswiel met as en zonder lagers □ een fietswiel met as en versleten lagers □ een fietswiel met as en goede lagers □ een voorvork op een steun □ vleugelmoeren □ een stopwatch Watmo etje d oen? • Pak de voorvork op de steun (figuur 4). • Pak het fietswiel zonder lagers en de vleugelmoeren. • Zet het wiel in de voorvork met de vleugelmoeren (figuur 4). • Zet de stopwatch op nul. • Geef een krachtige zwiep aan het wiel zodat het gaat ronddraaien. • Meet met de stopwatch hoe lang het duurt voordat het wiel stilstaat. • Noteer de tijd in een tabel in je schrift. • Herhaal deze proef met het wiel met de versleten lagers. • Herhaal deze proef met het wiel met de goede lagers. Let op! Zorg dat de zwiep steeds even hard is. Wat neem je waar? • Bekijk de meetresultaten in de tabel.


Wat is je conclusie? Welk wiel draait het kortste rond? Welk wiel draait het langste rond? Wat is het effect van lagers op het ronddraaien van een fietswiel? •

66


▼ figuur 4 De proefopstelling.


Proeven

7

Materiaal kiezen

25 MIN.

Proef bij paragraaf 3 Inleiding Je hebt fietsframes van metaal, carbon en zelfs van hout. Voordat deze fietsen ontwikkeld werden, heeft men onderzocht of de materialen geschikt zijn voor een fietsframe. Er is onderzocht of de materialen voldoen aan de eisen van een fietsframe. In deze proef onderzoek je welk materiaal geschikt is om een pingpongtafel te maken. Voor een pingpongtafel is het belangrijk dat de pingpongbal er goed op stuitert.

Onderzoeksvraag – Op welk materiaal stuitert een pingpongbal het beste? ▼ figuur 5 De proefopstelling.

1 meter

1 meter

50 cm

50 cm

a. Situatie 1.

Wathe bje no dig? □ een stuk triplex □ een stuk linoleum □ een stuk rubbermat □ een kunststof plaat van dik plastic □ een houten plaat (geen mdf, tri-/multiplex) □ een statief met dubbelklem en statiefklem □ een meetlat van 1 m □ een pingpongballetje

b. Situatie 2.

67


Proeven

Wat moet je doen? • Neem tabel 3 over in je schrift. • Kijk naar figuur 5a. • Bouw deze opstelling na. Gebruik daarbij het statief en het stuk triplex. De meetlat moet met de onderste rand het stuk triplex raken. • Pak de pingpongbal. • Meet het opstuiteren van de pingpongbal, zoals is aangegeven in figuur 5b. • Noteer de hoogte in de tabel. • Herhaal het stuiteren nog twee keer en noteer de hoogte in de tabel. • Reken het gemiddelde van je meetgegevens uit. • Herhaal de proef voor de andere vier materialen. • Noteer steeds de gemeten hoogte in de tabel. Wat neem je waar? • Bekijk de meetgegevens in de tabel. ▼ tabel 3

Materiaalonderzoek.

eerste meting stuiterhoogte tweede meting stuiterhoogte derde meting stuiterhoogte

materiaal triplex linoleum

rubber

gemiddelde stuiterhoogte


Wat is je conclusie? Op welk materiaal stuitert het pingpongballetje het minst hoog? Op welk materiaal stuitert het pingpongballetje het meest terug? Van welk materiaal zou jij een pingpongtafel maken? Leg uit. •

68


plastic

hout


Proeven

8

Roesten: Wat zijn de oorzaken?

30 MIN.

Proef bij paragraaf 4 Inleiding Als je naar de metalen onderdelen van je fiets kijkt, zie je waarschijnlijk wel ergens roest zitten. In deze proef onderzoek je onder welke omstandigheden roest ontstaat.

Onderzoeksvraag – Onder welke omstandigheden ontstaat roest? Wat heb je nodig? □ zeven droge jampotjes □ zeven stukken staalwol □ kraanwater □ gekookt en afgekoeld water □ slaolie □ een watervaste stift ▼ figuur 6 De proefopstelling.

1

4

2

5

3

6

7

69


Proeven

Watmo etje d oen? • Nummer de potjes met de watervaste stift van 1 tot en met 7 (figuur 6). • Leg in elk potje een flink stuk staalwol. • Sluit potje 1 af. • Voeg aan potje 2 kraanwater toe. De helft van de staalwol moet onder water liggen. • Voeg aan potje 3 kraanwater en slaolie toe. De helft van de staalwol moet onder water liggen. Voeg daarna de slaolie toe, totdat de staalwol volledig ondergedompeld is in vloeistof. • Voeg aan potje 4 gekookt water toe. De helft van de staalwol moet onder water liggen. • Voeg aan potje 5 gekookt water en slaolie toe. De helft van de staalwol moet onder water liggen. Voeg daarna de slaolie toe, totdat de staalwol volledig ondergedompeld is in vloeistof. • Voeg aan potje 6 slaolie toe. De helft van de staalwol moet onder de olie liggen. • Voeg aan potje 7 slaolie toe. De staalwol moet volledig ondergedompeld zijn in de slaolie. • Je gaat over een week bekijken wat er met de staalwol is gebeurd. Wat neem je waar? • Bekijk hoe de staalwol in de verschillende potjes eruitziet. Schrijf in je schrift de nummers 1 tot 7. Noteer achter ieder nummer wat er met de staalwol in het bijbehorende potje is gebeurd.

opdracht1 opdracht2 opdracht3 opdracht4 opdracht5

Wat is je conclusie? In staalwol zit ijzer. Onder welke omstandigheden roest ijzer zeker? Gekookt water bevat minder zuurstof dan kraanwater. Leg aan de hand van je resultaten uit hoe zuurstof van invloed is op roesten. Leg uit waarom staalwol niet roest wanneer het in slaolie ligt. Leg uit waarom de staalwol in pot 3 minder hard roest dan in pot 2. Wat is er nodig om ijzer (metalen) te laten roesten (oxideren)? •

70



Proeven

9

Roesten: Hoe kun je het voorkomen?

30 MIN.

Proef bij paragraaf 4 Inleiding Als je naar de metalen onderdelen van je fiets kijkt, zie je waarschijnlijk wel ergens roest zitten. In deze proef onderzoek je hoe je kunt voorkomen dat ijzer roest.

Onderzoeksvraag – Hoe kun je voorkomen dat ijzer roest? Wat heb je nodig? □ drie droge reageerbuizen □ een reageerbuisrek □ rubber stoppen voor de reageerbuizen □ drie nog niet gebruikte spijkers □ kraanwater □ vaseline □ een watervaste stift Wat moet je doen? • Nummer de reageerbuizen met de watervaste stift van 1 tot en met 3. • Plaats in reageerbuis 1 een spijker en doe de stop op de reageerbuis. • Pak een spijker en smeer die langs één zijde in met vaseline. • Plaats de spijker in reageerbuis 2. • Voeg kraanwater toe, totdat de spijker half onder water ligt. • Doe de stop op de reageerbuis. • Pak de derde spijker en smeer die helemaal in met vaseline. • Plaats de spijker in reageerbuis 3. • Voeg kraanwater toe, totdat de spijker half onder water ligt. • Doe de stop op de reageerbuis. • Je gaat over een week kijken wat er met de spijkers is gebeurd. Wat neem je waar? • Bekijk hoe de spijkers in de verschillende reageerbuisje eruitzien. Schrijf in je schrift de nummers van 1 tot 3. Noteer achter ieder nummer wat er met de spijker in het bijbehorende buisje is gebeurd.

opdracht1 opdracht2 opdracht3 opdracht4

Wat is je conclusie? Op welke spijker(s) zit geen roest? Leg uit waarom er op die spijker(s) geen roest voorkomt. Op welke spijker(s) zit wel roest? Leg uit waarom er op die spijker(s) wel roest voorkomt. Hoe kun je metalen (ijzer) tegen oxideren (roesten) beschermen? Je zou dit proefje kunnen herhalen. In plaats van vaseline zou je verf kunnen gebruiken. Krijg je dan dezelfde resultaten? Leg je antwoord uit. •

Ruim alles weer netjes op! 71


Proeven

10 Verzinken

20 MIN.

Proef bij paragraaf 4 Inleiding Het ijzeren frame van je fiets kan roesten. Daardoor wordt het ijzer minder sterk en kan het uiteindelijk doorroesten. Je fiets is dan kapot. Roesten kun je op verschillende manieren voorkomen. Bijvoorbeeld door het ijzer in te pakken in een metaal dat niet roest. Een metaal dat daar geschikt voor is, is zink.

Onderzoeksvraag – Kun je met behulp van elektriciteit een stuk metaal verzinken? Wat heb je nodig? □ een bekerglas □ twee koperen strips □ twee krokodillenbekjes □ twee snoertjes □ 4,5 V batterij of een voedingskastje □ water □ zinksulfaat □ een lepeltje

▼ figuur 7 De proefopstelling.

– 4,5 V

Watmo etje d oen? • Vul het bekerglas voor driekwart met water. • Voeg enkele schepjes zinksulfaat toe aan het water. koper • Roer voorzichtig tot alle zinksulfaat verdwenen is. • Schuur de koperen stripjes blank. • Buig de stripjes rond de rand van het bekerglas (figuur 7). • Sluit de koperen plaatjes met de krokodillenbekjes en de snoertjes aan op de batterij (figuur 7). • Wacht enkele minuten en kijk wat er gebeurt. Wat neem je waar? • Beschrijf wat er in de proef is gebeurd.


Wat is je conclusie? Welke stof is op het koper neergeslagen? Leg je antwoord uit. Wat heb je nodig om een metaal te verzinken? Kun je met behulp van elektriciteit metalen verzinken? •

72


+


Theorievragen

1

Verschillende fietsen

Theorie bij paragraaf 1 opdracht1

opdracht2

opdracht3

opdracht4

opdracht5

Met spierkracht kun je voorwerpen aandrijven. ▼ figuur 1 Een fiets. a Welke van de volgende voertuigen worden met spierkracht aangedreven? A een fiets B een brommer C een step D een botsauto b Schrijf nog vier dingen op die met spierkracht worden aangedreven. Een fiets bestaat uit verschillende onderdelen. a Welk onderdeel van een fiets zorgt voor de stevigheid ervan? b Welke vier onderdelen van een fiets zorgen voor de veiligheid ervan? De overheid stelt wettelijke eisen aan een fiets. a Waarom stelt de overheid deze eisen? b Bekijk de fiets in figuur 1. Mag je met deze fiets de openbare weg op? Leg je antwoord uit. Fietsen uit 1870 hebben eenzelfde soort frame als de huidige herenfiets. Pas later is de damesfiets ontstaan. a Wat is het belangrijkste verschil tussen de damesfiets en de herenfiets? b Waardoor is de damesfiets ontstaan? Leg je antwoord uit. Er zijn verschillende soorten fietsen, met ieder hun eigen eisen. a Neem tabel 1 over in je schrift. Geef aan welke eis past bij welk type fietsen. Zet een kruisje op de juiste plek in de tabel. b Bedenk zelf nog drie eisen. Schrijf ze in de tabel en zet een kruisje bij de fietsen die aan de eis voldoen. ▼ tabel 1 Eisen aan een fiets.

eisen waaraan de fiets moet voldoen Is extra licht. Is extra sterk. Heeft geen lampen. Heeft extra smalle banden. Heeft extra brede banden. Bevat extra dragers.

opdracht6

racefiets

transportfiets

mountainbike

Wanneer je beweegt, ondervind je weerstand. a Wat is weerstand? b Wat is het gevolg van weerstand wanneer je fietst? 73


Theorievragen

opdracht7

opdracht8

opdracht9 opdracht 10 opdracht 11

opdracht 12

opdracht 13

Je gaat samen met een vriend een stuk fietsen. Jullie hebben hetzelfde model fiets en zitten in dezelfde houding op de fiets. Jouw fiets heeft een verroeste ketting en slappe banden. De fiets van je vriend is nieuw. a Wie van jullie ondervindt bij het fietsen de meeste weerstand? Leg je antwoord uit. b Hoe kun jij op jouw fiets de weerstand verminderen? Jaarlijks verschijnen er nieuwe soorten fietsen. a Waarmee begint het ontstaan van een nieuw type fiets? b Hoe werkt dat voor andere producten? Het ontwerpproces verloopt volgens vijf vaste stappen. Schrijf deze vijf stappen in de juiste volgorde op. Het resultaat van ontwerpstap 1 is een programma van eisen. Wat is een programma van eisen? Tijdens het ontwerpproces wordt een prototype gemaakt. a Wat is een prototype? b Waarom wordt er een prototype gemaakt? Een team van ontwerpers kiest uit ideeën en schetsen voor een nieuw type windmolen het beste idee. Nu moet er een prototype gemaakt worden. Wat moeten de ontwerpers doen voordat ze het prototype kunnen maken? Je gaat een nieuwe mobiele telefoon ontwerpen. Je wilt dat de telefoon anders is dan je huidige telefoon. a Maak een programma van eisen voor je nieuwe telefoon. Er moeten minstens drie eisen zijn waaraan je huidige telefoon niet voldoet. b Maak in je schrift een schets van je nieuwe mobieltje. c Leg uit hoe je het prototype van je mobieltje zou testen.

Extra 1 Supersnelle fietsen opdracht1 opdracht2

opdracht3

opdracht4 opdracht5

74

Met een racefiets kun je hard fietsen. Welke vier eigenschappen van een racefiets maken dat je er hard mee kunt fietsen? Wanneer een voorwerp beweegt, ondervindt het weerstand van de lucht. a Hoe ontstaat luchtweerstand? b Wat is gunstig voor je snelheid op de fiets: weinig of veel luchtweerstand? Leg je antwoord uit. c Hoe kun je zelf de luchtweerstand verkleinen als je naar huis fietst? Frontaal oppervlak is van invloed op luchtweerstand. a Wat wordt bedoeld met het frontaal oppervlak? b Wat is het verband tussen frontaal oppervlak en luchtweerstand? c Op welke manier kan een wielrenner zijn frontaal oppervlak verkleinen? d Wat gebeurt er op dat moment met de snelheid van de wielrenner? Een wielrenner op een ligfiets gaat sneller dan een wielrenner op een gewone racefiets. Leg uit hoe dit komt. Er zijn twee factoren van invloed op luchtweerstand. Schrijf op welke twee factoren van invloed zijn.


Theorievragen

2

Kracht en beweging overbrengen


opdracht2

opdracht3

Je kunt spierkracht overbrengen op een fiets. a Op welke twee manieren kun je spierkracht op een fiets overbrengen? b Hoe wordt jouw spierkracht via de handrem overgebracht op de wielen van de fiets? c Hoe wordt de spierkracht uit je benen op het achterwiel overgebracht? Een fiets heeft een aandrijving. Waaruit bestaat de aandrijving van een fiets? A Uit de trappers en de tandwielen. B Uit de trappers, de tandwielen en de fietsketting. C Uit de trappers, de tandwielen, de fietsketting en de wielen. In figuur 2 zie je twee tandwielen. Hoe noem je het tandwiel waarbij de pijl staat? ▼ figuur 2 Een eenvoudige fietsaandrijving.

▼ figuur 3 Een rechtstreekse aandrijving via tandwielen.

▼ figuur 4 Een aandrijving die de hoek om gaat.

▼ figuur 5 Een aandrijving met extra verzet.

A

B C

opdracht4

In figuur 2 tot en met 5 zijn tandwielen getekend. Steeds is bij één tandwiel de draairichting aangegeven. a Noteer voor iedere figuur in welke richting het andere tandwiel draait. Kies uit linksom of rechtsom. b Het tandwiel met de pijl erbij draait één keer rond. Noteer voor iedere figuur hoe vaak het andere tandwiel ronddraait. Leg uit. 75


Theorievragen opdracht5

Je hebt een fiets met een groot voorblad en een klein achterblad. a Wordt de beweging van je achterblad versneld, vertraagd of geen van beide? Leg uit. b Je vervangt het voorblad door een tandwiel dat kleiner is dan het achterblad. Wordt de beweging van je achterblad versneld, vertraagd of geen van beide? Leg uit. c Je vervangt het achterblad door een tandwiel dat even groot is als het voorblad. Wordt de beweging van je achterblad versneld, vertraagd of geen van beide? Leg uit. opdracht6 Je maakt je crossfiets klaar voor een wedstrijd. Het achterblad heeft 13 tanden. Voor het voorblad kun je kiezen uit een tandwiel met 42, 46, 52 of 65 tanden. a Welk tandwiel kies je om ervoor te zorgen dat de versnelling van de beweging zo groot mogelijk wordt? Leg uit. b Hoe groot is de verhouding tussen het aantal tanden van het bij opgave a gekozen tandwiel en het achterblad? c Hoe vaak draait het achterblad rond als je de pedalen één keer ronddraait? d Je monteert het voorblad met 46 tanden. Wat is in dit geval de versnelling? opdracht7 Chris en Mark praten over versnelling bij de fiets. Chris zegt: "De versnelling is het aantal keer dat het voorblad ronddraait als het achterblad één keer ronddraait." Mark zegt: "De versnelling is de verhouding tussen het aantal tanden van het voorblad en het achterblad op de fiets." Wie heeft er gelijk? A Alleen Chris. B Alleen Mark. C Chris en Mark. D Geen van beiden. opdracht8 Op een fiets zit bij de pedalen een tandwiel met 52 tanden. Het tandwiel bij de achteras heeft 15 tanden. De omtrek van het achterwiel is 2,18 meter. a Hoe groot is de versnelling van de fiets? Laat de berekening zien. b Hoe groot is het verzet van de fiets? Laat de berekening zien. c Je verandert de tandwielen. Het voorblad heeft nu 48 tanden en het achterblad 12. Hoe groot is nu de versnelling? En het verzet? d Is het verzet bij opgave c zwaarder of lichter dan dat bij opgave b? e Is het bij het verzet van opgave c lichter of zwaarder trappen dan bij het verzet van opgave b? Leg uit. opdracht9 Oma wil voor haar verjaardag een nieuwe fiets. Ze is al 85 jaar en niet meer zo sterk in haar benen. Heeft zij een fiets met een zwaar of een licht verzet nodig? Leg uit. opdracht 10 Je maakt tijdens de zomervakantie een fietstocht door de Franse Alpen. Jouw fiets heeft extra veel versnellingen. Je rijdt een flinke berg op. Welk verzet moet je kiezen? Het lichtste of het zwaarste? Leg uit.

76


Theorievragen opdracht 11 Neem tabel 2 over in je schrift. Kruis aan wat bij elkaar hoort. ▼ tabel 2

grote versnelling

kleine versnelling

licht verzet zwaar verzet

opdracht 12 Op je fiets zitten assen en lagers. a Wat is een as? b Wat is de functie van lagers? opdracht 13 In figuur 6 zie je een lager uit een fietswiel. a Wat is de functie van de kogeltjes? b Welke ring zit vast aan de as van het achterwiel? c Welke ring zit vast aan het achterwiel? opdracht 14 Er zijn verschillende soorten lagers. Wat is het verschil tussen kogellagers, naaldlagers en kegellagers? opdracht 15 Er bestaan metalen lagers en keramische lagers. Wat is het voordeel van keramische lagers?

▼ figuur 6 Een lager.

Extra 2 Versnellingen opdracht1

opdracht2 opdracht3

Op sommige fietsen zit een derailleurversnelling. a Wat is de functie van de derailleur? b Waarmee bedien je de versnelling van je fiets? Je fietst op een sportfiets met derailleur. Je schakelt naar een veel lichtere versnelling. Hangt de fietsketting nu wel of niet losser dan ervoor? Er zijn verschillende soorten versnellingssystemen. a Bij welk systeem ontstaat een ander verzet door het verschuiven van tandwielen? b Bij welk systeem kun je schakelen als je stilstaat? c Welk versnellingssysteem zit er meestal op een racefiets of mountainbike?

77


Theorievragen

3

Materialen van de fiets


opdracht2


opdracht6 opdracht7

opdracht8

Producten worden ontworpen volgens een vast ontwerpproces. a Tijdens het ontwerpen denken ontwerpers na over de functie van het product. Waarom moeten zij dat doen? b Wat wordt bedoeld met de doelgroep? c Leg uit op welke manier de doelgroep invloed heeft op hoe een nieuw product eruit gaat zien. Geef van de volgende stoffen aan of het een grondstof of een delfstof is. a IJzererts. b Aluminium. c IJzer. d Bauxiet. De meeste fietsframes zijn van metalen gemaakt. Geef drie redenen waarom dit zo is. Voor het frame van een mountainbike wordt geen staal gebruikt. Geef twee redenen waarom dit niet gebruikt wordt. Fietsframes worden vaak van legeringen gemaakt. a Waarom worden voor fietsframes legeringen gebruikt? b Een frame dat gemaakt is van duraluminium is heel licht. Toch worden niet alle frames van deze legering gemaakt. Waarom niet? Veel onderdelen aan je fiets zijn gemaakt van kunststof. Geef drie redenen waarom voor deze onderdelen kunststof gebruikt wordt. Kunststoffen worden in drie verschillende groepen ingedeeld: thermoplasten, thermoharders en elastomeren. a Waarom worden deze drie groepen kunststoffen onderscheiden? b Noem vier producten die thermoplast bevatten. c Wat voor soort kunststof is de toplaag van een laminaat vloer? Neem tabel 3 over in je schrift. Bij welk type kunststof hoort de eigenschap? Zet een kruisje op de juiste plek. ▼ tabel 3 Eigenschappen van kunststoffen.

eigenschap Blijft hard als je ze verwarmt. Wordt zacht als je ze verwarmt. Kun je uitrekken. Kun je gemakkelijk in allerlei vormen gieten. Zijn moeilijk te bewerken. Na uitrekken nemen ze hun oorspronkelijke vorm aan.

78

thermoplast

thermoharder

elastomeer


Theorievragen

opdracht9

opdracht 10

opdracht 11

opdracht 12

opdracht 13

opdracht 14

opdracht 15

Snelbinders worden van een bepaalde kunststof gemaakt. a Van welk type kunststof worden ze gemaakt? b Waarom worden ze hiervan gemaakt? Bumpers van auto’s worden bijna alleen nog maar van kunststof gemaakt. In het verleden werden ze meestal van metaal gemaakt. a Noteer drie redenen waarom bumpers van kunststof gemaakt worden. b Schrijf een nadeel van kunststof bumpers op. De buitenband van je fiets is een samengesteld materiaal. a Leg uit waarom dit zo genoemd wordt. b Waarom wordt voor veel producten een samengesteld materiaal gebruikt? Om producten te maken wordt tegenwoordig vaak composiet gebruikt. a Wat is een composiet? b Leg uit waarom gewapend beton een composiet is. c Wat is het voordeel van een composiet? Als je een boek plastificeert, maak je een composietmateriaal. a Uit welke materialen bestaat het composietmateriaal? b Welke eigenschappen van de materialen worden in het composietmateriaal gecombineerd? c Wat is daarvan het voordeel? Een fietsenbouwer maakt van carbon een frame voor een fiets. a Wat is het voordeel van carbon boven een metaal? b Wat voor soort materiaal is carbon? c Waaruit bestaat carbon? Glasfiber is een composiet. Noteer twee producten die van glasfiber gemaakt worden.

Extra 3 Rubber opdracht1 opdracht2

opdracht3

Rubber wordt veel gebruikt voor binnenbanden van een fiets. Welke drie eigenschappen maken rubber hier geschikt voor? Het sap van de rubberboom dient als grondstof voor een product. a Hoe heet het sap van de rubberboom? b Wat voor soort rubber wordt er van dit sap gemaakt? c Hoe wordt dit rubber precies gemaakt? Wetenschappers hebben synthetisch rubber ontdekt en ontwikkeld. a Waarom is door wetenschappers synthetisch rubber ontwikkeld? b Waaruit wordt synthetisch rubber gemaakt? c Noteer drie dingen die gemaakt worden van kunstrubber.

79


Theorievragen

4

Materialen beschermen


IJzer en staal oxideren. a Wat is oxideren? b Wat ontstaat er bij oxideren? c Hoe heet het oxidelaagje bij ijzer en staal? Schrijf twee namen op. d Wanneer stopt het oxideren bij ijzer en staal? opdracht2 Koper oxideert ook. a Welke kleur heeft koperoxide? b Wat is het verschil tussen het oxidelaagje van koper en het oxidelaagje van ijzer? opdracht3 Gas- en waterleidingen zijn van messing. Waarom worden deze leidingen van messing gemaakt? opdracht4 a Bij welke vijf metalen beschermt het oxide het onderliggende metaal tegen oxideren? b Hoe kun je aan deze vijf metalen toch zien dat ze oxideren? opdracht5 In de woningbouw wordt steeds vaker aluminium toegepast in plaats van staal. Geef twee redenen waarom dit gebeurt. opdracht6 Sommige metalen oxideren niet. a Hoe heten de metalen die niet oxideren? b Noteer drie voorbeelden van metalen die niet oxideren. c Leg uit waarom deze metalen niet gebruikt worden voor alle metalen voorwerpen. opdracht7 Van goud worden super dunne folies gemaakt. Met deze goudfolie werden vroeger metalen beelden bekleed. Geef twee redenen waarom dat gedaan werd. opdracht8 Je kunt materialen verduurzamen. Wat betekent verduurzamen? opdracht9 Verf beschermt ijzer tegen roesten. Leg uit hoe dit werkt. opdracht 10 Er bestaan verschillende soorten verf. Je gebruikt ze voor verschillende materialen. Neem tabel 4 over in je schrift en kruis aan voor welk materiaal de verf gebruikt wordt. ▼ tabel 4 Soorten verf.

hout primer grondverf poedercoat lakverf

80

metaal

kunststof


Theorievragen

opdracht 11 Er bestaan verschillende soorten verf. a Wat is de functie van een primer? b Wat is de functie van een grondverf. opdracht 12 In verf zit hars. Wat zijn de functies van de hars in verf? Er kunnen meerdere antwoorden goed zijn. A De hars zorgt voor de kleur van de verf. B De hars dient als smeermiddel. C De hars zorgt dat de verf vloeibaar is. D De hars wordt de beschermlaag voor het geverfde materiaal. opdracht 13 Poedercoaten is een speciale manier van verven. a Wat wordt er bij poedercoaten niet gebruikt wat bij verven wel gebruikt wordt? b Hoe wordt bij poedercoaten gezorgd dat de verfpoeder beter aan het metaal hecht? opdracht 14 Je kunt metalen door te galvaniseren beschermen tegen oxideren. a Hoe worden metalen door galvaniseren tegen oxideren beschermd? b Welke metalen kun je gebruiken om een ander metaal te galvaniseren? opdracht 15 Je kunt metalen verzinken of verchromen. a Veel stalen onderstellen van aanhangwagens en caravans zijn verzinkt. Waarom wordt dat gedaan? b Het stuur van een fiets is vaak verchroomd. Wat is er dan met het stuur gedaan? opdracht 16 Je kunt metalen elektrisch galvaniseren. a Hoe werkt dat? b Waar komt het zink vandaan als je elektrisch verzinkt? c Er is nog een andere manier waarmee je metalen kunt verzinken. Welke manier is dat? En hoe noemen we die manier van verzinken? opdracht 17 Je kunt een voorwerp van metaal niet zomaar verven. Aan welke eisen moet een metalen oppervlak voldoen voordat je het goed kunt verven?

Extra 4 Gritstralen opdracht1


Je kunt metalen voorwerpen gritstralen. a Wat is gritstralen? b Waarom worden voorwerpen gegritstraald? Na gritstralen hecht een beschermlaag extra goed aan een voorwerp. Leg uit waardoor dit komt. Gebruik je bij gritstralen altijd dezelfde soort grit? Vroeger werden voorwerpen gezandstraald. Leg uit waarom dat niet meer gebeurt.

81

natuur-, scheikunde en techniek voor de onderbouw

Recommend Documents