5 manieren om onderweg met natuurkunde te werken

Natuurkunde is letterlijk overal. We hebben 5 momenten op een rij gezet om natuurkunde tijdens je reis inzichtelijk te maken.

Met de juiste hulpmiddelen kunnen je leerlingen belangrijke natuurkundige concepten in de echte wereld onderzoeken, zelfs als ze onderweg zijn. Bijvoorbeeld met de Go Direct versnellingssensor. Deze is compact, makkelijk in gebruik en kan versnelling, rotatie en hoogtegegevens verzamelen.

Deze 3-assige versnellingssensor heeft een bereik van twee versnellingen, een hoogtemeter en een 3-assige gyroscoop. Een extra kanaal meet de hoek van de lange as van de sensor.

Of je leerlingen nu naar school of naar een ander land reizen, hier zijn vijf manieren waarop ze onderweg praktisch (en leuk) aan de slag kunnen met natuurkunde.

1. Vliegtuig
Vakantie in zicht? Geef een leerling die gaat vliegen de sensor mee. Terwijl hij of zij door het luchtruim vliegt, valt er veel over natuurkunde te leren. Het opstijgen is een goed moment om versnellingsgegevens te verzamelen. Je kunt dan zowel de eendimensionale versnelling als de tweedimensionale beweging (d.w.z. de opwaartse versnelling van het vliegtuig) onderzoeken. Check wel eerst even het beleid van de luchtvaartmaatschappij.

2. Trein
Net als bij het opstijgen van een vliegtuig zijn de eerste vijf minuten van een trein, metro of tram een uitstekend moment om versnellingsgegevens te verzamelen. En mocht je toevallig in een hogesnelheidstrein zitten, zijn de gegevens des te interessanter.

Onderstaande screenshot is gemaakt in de Shinkansen-kogeltrein, die tot 200 mijl per uur kan rijden:



Maar zelfs in een langzamere trein, leent dit zich voor het verkennen van beweging in één dimensie en de mate van verandering van snelheid. Bovendien, omdat de Go Direct versnellingssensor de trillingen van een trein oppikt, geeft het leerlingen een kans om te werken met een gemiddelde waarde die een onzekerheid heeft. Een belangrijke natuurkundige vaardigheid om te leren.

3. Auto's
Riemen vast! De Go Direct versnellingssensor kan van elke autorit een gegevensverzamelingsreis maken. Wanneer je de gegevens verzamelt met de 3 – assige versnellingsmeter, registreert deze veranderingen in snelheid, zoals een heuvel op- en afrijden, rechts- en linksaf slaan, stoppen en weer optrekken. Je kunt de sensor ook gebruiken als je met de bus rijdt.

In termen van natuurkundige concepten ligt de nadruk op 3 – assige versnelling. In een auto heb je drie apparaten die invloed hebben op de versnellingsgegevens die je verzamelt:

1. Het gaspedaal, dat is het "ga-sneller" apparaat.
2. De rem, dat is het "verander-je-snelheid-door-af-te-remmen" apparaat.
3. Het stuur, dat is het "verander-je-richting" apparaat.

Hier is een screenshot van de gegevens die we tijdens een rit naar het werk hebben verzameld en die de versnelling in x-richting (voorwaarts positief) in blauw en de versnelling in y-richting (links positief) in rood laat zien:



4. Fietsen
Een fiets is ook een goede manier om 3 – assige versnellingen te onderzoeken. Het is eenvoudig om de Go Direct versnellingssensor op een fiets te bevestigen met behulp van de meegeleverde bevestigingsplaat voor de cilinder/buis (zie de foto hieronder). Deze kan je ook zelf 3D printen. Hier vind je een link naar dit bestand.