Galileï: Padua

Onderwerp: Gebruik van computer bij natuurkunde, Rechtlijnige beweging

In het project 'De val van Galileï' wordt een aantal zaken waarmee Galileo Galileï worstelde in spelvorm behandeld. Leerlingen van het St. Bonifatiuscollege uit Utrecht hebben dit spel gespeeld tijdens een driedaagse werkweek. In dit artikel komt de tweede ronde van het spel aan bod: de vertraagde val in Padua.

Historisch perspectief

Volgens de theorie van Aristoteles vallen zware voorwerpen met grotere snelheid naar beneden dan lichte voorwerpen. Dit wordt verklaard door aan elk voorwerp een natuurlijke plaats toe te kennen. Een voorwerp valt naar beneden omdat op de grond de natuurlijke plaats van dit voorwerp is. Galileï richtte zich in eerste instantie niet op het waarom van een valbeweging maar vooral op het hoe. Daartoe deed hij onderzoek aan een kogel die in een schuin opgestelde goot omlaag rolt. Dit experiment lijkt in eerste instantie vrij eenvoudig maar zelfs met onze stopwatches is het niet altijd even makkelijk om dit na te meten. Je moet je realiseren dat Galileï voor zijn tijdwaarneming afhankelijk was van een waterklok of van belletjes die hij in de goot hing.

Met deze spullen voeren de leerlingen hun meting uit.

Meer weten?
Het spel 'De val van Galileï' is in Belgie ontwikkeld aan de Artevelde Hogeschool in Gent. Op deze website vind je nog veel meer algemene informatie over dit project.

Opzet van het spel, uitvoeren van de metingen

De leerlingen voeren deze ogenschijnlijk eenvoudige proef uit. Op basis van de nauwkeurigheid waarmee de proef wordt uitgevoerd kunnen florijnen verdiend worden. Met een duimstok en een stopwatch meten de leerlingen de tijd die de kogel nodig heeft om vanuit stilstand een bepaalde afstand langs een goot te rollen. De heling van de goot is voor elke afstand even steil. Na het oefenen met de opstelling moeten de leerlingen zeker weten dat ze op de juiste manier meten, zodat hun meetwaarden nauwkeurig genoeg zijn. Het blijkt bijvoorbeeld dat als je de bal met de hand tegenhoudt (voordat de meting begint) dat je de neiging hebt om de bal een zetje mee te geven. Hierdoor is de beginsnelheid niet helemaal nul. Verder moet je er samen voor zorgen dat de tijdwaarneming start exact op het moment dat de bal wordt losgelaten. Het vergt even oefenen voordat de metingen reproduceerbaar zijn, voordat je bij dezelfde afstand steeds dezelfde tijd meet.

Uitvoeren van de metingen
Bekijk de film Uitvoeren van de metingen

Bepalen van de scores

Wanneer de metingen gedaan zijn, geeft elk groepje de meetresultaten door aan de spelleider. Deze voert ze in in een EXCEL bestand. De computer rekent nu na in hoeverre de meetwaarden voor de verschillende afstanden met elkaar in overeenstemming zijn. Naarmate de metingen nauwkeuriger zijn uitgevoerd zijn de metingen beter met elkaar in overeenstemming en worden er meer punten toegekend. Als je meer wilt weten over de scores dan kun je doorsurfen naar het artikel Punten in Padua

Aansluitende vragenlijst

Nadat de leerlingen de proef over de valbeweging hebben uitgevoerd krijgen ze even pauze. In het tweede deel van de spelronde rond de vertraagde val krijgen ze een vragenlijst voorgeschoteld. De vragen uit deze lijst moeten beantwoord worden. Op basis hiervan kunnen weer florijnen verdiend worden. Met onderling overleg komen de leerlingen op een gezamenlijk antwoord uit. Wanneer een groepje ovetuigd is van het eigen juiste antwoord kan het groepje, van het eerder verdiende geld, een bonus inzetten. Is het antwoord inderdaad goed dan krijgt het groepje de inzet dubbel terug. Is de vraag fout, dan is de extra inzet verloren. Leerlingen die zichzelf overschatten kunnen in deze ronde veel geld verliezen. Leerlingen die een beetje te bescheiden zijn verdienen wel wat maar niet veel. Leerlingen die hun eigen capaciteiten het best beoordelen kunnen in deze roinde veel florijnen verdienen.

Leerlingen maken vragenlijsten
Bekijk de film Leerlingen maken vragenlijsten

Meer lezen over de val van Galileï?
Dit artikel maakt deel uit van een serie artikelen over de val van Galileï. Behalve het hoofdartikel zijn er zes kleinere artikelen waarin telkens een spoelronde beschreven wordt. U vindt deze artikelen op alfabetische volgorde in de kantlijn. Wanneer u de artikelen wilt lezen in de volgorde waarin ze in het spel aan bod komen, dan kunt u in onderstaande ljst het artikel van uw keuze aanklikken.

Hoofdartikel: De val van Galileï
Ronde 1: Intro en valbeweging te Pisa
Ronde 2: Vertraagde val in Padua
Tussenronde: de markt
Ronde 3: Traagheid in Venetië
Ronde 4: Werldbeelden in Florence
Ronde 5: Het proces in Rome