C. PS Het experiment

Het experiment

Een model moet niet alleen de werkelijkheid zo goed mogelijk beschrijven, het moet ook geschikt zijn om voorspellingen te doen voor de toekomst. Dat betekent dat verschijnselen die in werkelijkheid optreden ook zichtbaar moeten zijn in het model. Daarnaast moet getest worden of het model betrouwbaar is .

In deze les houden we ons bezig met de vraag hoe (snel) water uit een emmer stroomt. Je gaat dat op natuurwetenschappelijke wijze onderzoeken, met behulp van een experiment.

Let op: bij deze les heb je voor het eerst het bestand 'werkdocument theorie' nodig. Sla, als je dat nog niet gedaan hebt, het werkdocument op in je persoonlijke map op de computer (zie inleiding).

Wat je moet weten?

Ontwikkelen en testen

Het ontwikkelen van modellen gaat vaak op dezelfde manier. Het eerste model is vrij eenvoudig, daarna worden er steeds verbeteringen aangebracht. Verschijnselen en factoren die in de werkelijkheid een rol spelen worden aan het model toegevoegd. Dat proces gaat door totdat het model goed genoeg is voor het doel waarvoor het gebruikt moet worden.

Je gaat nu een model maken van een lekkende emmer. In je experiment staat een plastic fles (een PET-fles) model voor hoe een lekkende emmer in werkelijkheid leegloopt in de tijd. Instroom en uitstroom is mogelijk door openingen in de dop en in de bodem. Van de verandering van het waterpeil in de emmer ga je diagrammen maken.

Wat heb je nodig?

Activiteit

Neem een grote petfles, zaag de bodem er af. Neem drie verschillende doppen en boor in elk een gaatje. Eén met een diameter van 5 mm, één met een diameter van 6 mm en één met een diameter van 7 mm. Houd de fles op de kop en een vinger op het gaatje (of schroef er een dichte dop op). Giet met een maatcilinder 100 mL water in de fles en zet een streepje op de zijkant van de fles. Doe dit 15 keer en noteer daarbij steeds de waarde van het watervolume in de fles. Bevestig de fles omgekeerd aan een stok (zie figuur).

Een bodemloze (afgezaagde) petfles met een doorboorde dop.
Een bodemloze (afgezaagde) petfles met een doorboorde dop.

Wat ga je doen?

Praktische opdracht 1 en 2

Praktische opdracht 1: Uitstroom
Je gaat in dit experiment de petfles vullen met 1 liter water, waarna je hem langzaam leeg laat lopen door het gaatje in de dop. Om draaikolken te voorkomen kun je de fles het beste een beetje scheef zetten.

Begin met de dop met het gat met een diameter van 5 mm. Vul de fles met 1 L water en laat hem leeglopen. Noteer vanaf het startmoment steeds de tijd (s) die het duurt om 100 mL water weg te laten lopen. Noteer de tijden in een tabel. Herhaal het experiment met de doppen met de gaten van 6 en 7 mm in doorsnede.

 

Praktische opdracht 2: Uitstroom met instroom

Houd de (lege) fles onder een kraan. Open de kraan een beetje (zoveel dat niet al het water meteen wegloopt). Lees telkens als er 100 mL water bij is gekomen de tijd af. Ga door totdat een evenwichtsniveau is bereikt.


Opmerking: wanneer de fles overstroomt voordat zich een evenwicht kan instellen, draai dan de kraan iets dichter en begin opnieuw. Als zich een evenwicht instelt bij een waterpeil lager dan 200 ml, draai dan de kraan wat verder open en start de meting opnieuw.


Let op. Open het bestand werkdocument theorie en werk Les C, opdrachten 1 en 2 uit. Zorg aan het eind van de les dat je je resultaten opslaat in je peroonlijke map 'werkdocumenten dynamisch modelleren'.

Wat ga je leren?

Doelstelling

Na bestudering van les C moet je de volgende vraag kunnen beantwoorden:

Hoe verandert het waterpeil in een PET-fles in de loop van de tijd? Deze gegevens heb je in les E nodig om je model aan te passen aan de realiteit.

  • Het arrangement C. PS Het experiment is gemaakt met Wikiwijs van Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, maakt en deelt.

    Auteur
    Bètapartners Je moet eerst inloggen om feedback aan de auteur te kunnen geven.
    Laatst gewijzigd
    2015-05-08 10:50:59
    Licentie
    CC Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie

    Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding en publicatie onder dezelfde licentie vrij bent om:

    • het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
    • het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
    • voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.

    Meer informatie over de CC Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie.

    Dit materiaal is achtereenvolgens ontwikkeld  en getest in een SURF-project  (2008-2011: e-klassen als voertuig voor aansluiting VO-HO) en een IIO-project (2011-2015: e-klassen&PAL-student).  In het SURF project zijn in samenwerking met vakdocenten van VO-scholen, universiteiten en hogescholen e-modules ontwikkeld voor Informatica, Wiskunde D en NLT.  In het IIO-project (Innovatie Impuls Onderwijs) zijn in zo’n samenwerking modules ontwikkeld voor de vakken Biologie, Natuurkunde en Scheikunde (bovenbouw havo/vwo).  Meer dan 40 scholen waren bij deze ontwikkeling betrokken.

    Organisatie en begeleiding van uitvoering en ontwikkeling is gecoördineerd vanuit Bètapartners/Its Academy, een samenwerkingsverband tussen scholen en vervolgopleidingen. Zie ook www.itsacademy.nl

    De auteurs hebben bij de ontwikkeling van de module gebruik gemaakt van materiaal van derden en daarvoor toestemming verkregen. Bij het achterhalen en voldoen van de rechten op teksten, illustraties, en andere gegevens is de grootst mogelijke zorgvuldigheid betracht. Mochten er desondanks personen of instanties zijn die rechten menen te kunnen doen gelden op tekstgedeeltes, illustraties, enz. van een module, dan worden zij verzocht zich in verbinding te stellen met de programmamanager van de Its Academy (zie website). 

    Gebruiksvoorwaarden:  creative commons cc-by sa 3.0

    Handleidingen, toetsen en achtergrondmateriaal zijn voor docenten verkrijgbaar via de bètasteunpunten.

     

    Aanvullende informatie over dit lesmateriaal

    Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:

    Toelichting
    Deze les maakt onderdeel uit van de e-klas 'Dynamische modellen PowerSim' voor havo 4 en 5 voor het vak wiskunde NLT.
    Leerniveau
    HAVO 4; HAVO 5;
    Leerinhoud en doelen
    Natuur, leven en technologie; Wisselwerking tussen natuurwetenschap en technologie;
    Eindgebruiker
    leerling/student
    Moeilijkheidsgraad
    gemiddeld
    Trefwoorden
    e-klassen rearrangeerbaar

    Gebruikte Wikiwijs Arrangementen

    , Bètapartners. (2013).

    C. Het experiment

    https://maken.wikiwijs.nl/45409/C__Het_experiment

  • Gebruik
    Weergave
  • Wikiwijs is een dienst van