Klaar voor actie?
Hulpmiddelen
Links op het web
Materiële middelen
Een lange sliert kralen, karton, waaier, stemvorken, driepoot, schommel (dat kan een driepoot zijn met twee scharnieren erop), een pop (of een voorwerp om op de schommel te zetten), touw, gewichten, mobiele telefoon.
Voorbereiding
Maak een selectie van materialen die de leerlingen kunnen gebruiken.
Doelen, boodschappen & concepten
Specifieke doelen
- Het fenomeen van resonantie begrijpen en het in het dagelijks leven zien.
- Het ontwerpen van resonantie-experimenten, waarbij de voorwaarden worden geschapen waaraan moet worden voldaan opdat het verschijnsel resonantie zich voordoet.
Specifieke boodschappen
- Resonantie is een natuurlijk verschijnsel dat we in het dagelijks leven zien.
- Golven kunnen bruggen/gebouwen beschadigen als gevolg van resonantie.
Belangrijkste begrippen
- resonantie
- golf
- periode
- frequentie
- amplitude
- vibratie
Praktijken & vaardigheden
STEM-praktijken
- Analyseren en interpreteren van gegevens
- Verklaringen opstellen en oplossingen ontwerpen
- Ontwikkelen en gebruiken van modellen
- Argumenteren vanuit bewijs
- Verkrijgen, evalueren en mededelen van informatie
- Vragen stellen en problemen definiëren
- Planning en uitvoering van onderzoeken
Zachte vaardigheden
- Leren falen is een onderdeel van leren
- Teamwerk en samenwerking
Managementvaardigheden
- Planning
- Gebruik van middelen
Verloop van de activiteit
step 1
Bespreek: Wat gebeurt er met een brug als het hard waait? De leerlingen moeten hun antwoorden opschrijven.
step 2
De leerlingen bekijken dan een film over de Tacoma Bridge. Vervolgens gaan ze brainstormen over de plaats waar zo'n fenomeen zich zou kunnen voordoen.
step 3
Uitleggen wat de periode, frequentie en amplitude van trillingen zijn. Werk samen om een definitie voor 'resonantie' te maken.
step 4
Elke groep zal een eigen experiment ontwerpen en uitvoeren om het verschijnsel resonantie te onderzoeken. Dit zijn enkele ideeën van leerlingen:
- Het schommel idee
- Schommelen is aangenaam. Vaak wiegen moeders hun kinderen in slaap. Kan het gevaarlijk zijn? Wat heeft dit te maken met het verschijnsel resonantie? Wat zou er kunnen gebeuren als de schommel zo beweegt dat de amplitude van de trilling door resonantie te veel toeneemt?
- Het idee van de brug
- Bouw met behulp van de beschikbare materialen een model van een brug en simuleer de wind met behulp van een akoestisch kanon of een ventilator. Is het gemakkelijk de brug te vernielen? Hoe moeten de trillingen worden aangepast om de brug te vernietigen?
- Het snaar-idee
- Hang gewichten van verschillende lengte aan een waslijn en laat één ervan trillen. Wat zal er met de andere gewichten gebeuren? Zal de lengte een verschil maken?
- Het idee van de kralen
- Maak voor dit experiment een lange ketting van kralen. Houd de uiteinden strak en zwaai met het midden. Wat gebeurt er als we zwaaien? Is er iets interessants aan het slingeren van kralen?
- Het stemvorken idee
- Neem twee stemvorken, laat een ervan trillen en breng hem dicht bij de andere. Wat gebeurt er met de tweede stemvork? Kunnen deze trillingen worden overgebracht? Hoe kunnen deze trillingen worden onderzocht?
step 5
Na deze eenvoudige experimenten presenteert elke groep zijn experiment aan de klas en deelt zijn conclusies.