Icon up Overzicht

Exaktueel: Prijsvraag

Onderwerp: Aerodynamica, Ontwerpen, Werktuigbouw

Begrippen: Bewegingsenergie, Kracht, Eerste wet van Newton, Derde wet van Newton, Wet van behoud van energie

havo/vwo, mechanica, ontwerpvaardigheden, intstap, 30 min

Een opgave van de redactie van Stichting Exaktueel. Op basis van artikelen in de media worden opgaven gemaakt die aansluiten bij het natuurkunde onderwijs in het voortgezet onderwijs.

Opgave

 

Bron: NRC, 4 april 2008 © Alle rechten voorbehouden

Vragen en opdrachten

Het lijkt erg vreemd: een voorwerp dat onder invloed van de wind tégen de wind in gaat bewegen. Kan dat wel?

a) Als het mogelijk is, wat kun je zeggen over de luchtweerstand, de rolweerstand en de aandrijfkracht in vergelijking tot elkaar?

b) Hoe kun je de tegenwerkende krachten zo klein mogelijk maken?

c) Hoe kun je de aandrijvende kracht zo groot mogelijk maken?

d) Wat voor tegenstrijdigs zit er bij vraag (b) en bij vraag (c)?

Toch lijkt het wel mogelijk iets te maken wat tegen de wind beweegt.

e) Geef een mogelijke verklaring.

De vraag blijft: kan het eigenlijk wel? Het filmpje in het oorspronkelijk artikel in de NRC geeft hier geen duidelijk antwoord op.

f) Er zijn kunstenaars die bewegende beelden ontworpen hebben die door windkracht gaan lopen. Zie bijvoorbeeld Strandbeesten en filmpjes van Theo Jansen op Youtube. Ook hierin wordt niet duidelijk antwoord gegeven op de vraag of die beesten wel recht tegen de wind in kunnen lopen. We zullen dus zelf aan de slag moeten. Op de foto en op de website van de NRC is het principe van de werking duidelijk aangegeven. Ook op internet wordt het principe wel duidelijk. Welk groepje uit jouw klas is het beste in staat om zo’n ‘windwagentje’ te bouwen. Allereerst moet de klas het wel vooraf eens worden wanneer iets ‘het beste’ is. Bedenk dus eerst per groepje minimaal 2 criteria, wanneer een maaksel ‘het beste’ genoemd mag worden. Bediscussieer daarna met de hele klas, welke criteria jullie zullen hanteren. De leraar kan afspreken wat de hoofdprijs zal zijn.

Meer opgaven van de redactie van Exaktueel kunt u hier vinden.