Modelraketproject H4.nat1

Hoofdstuk Kracht
Raketproject
1 / 22
next
Slide 1: Slide
NatuurkundeMiddelbare schoolhavo, vwoLeerjaar 4

This lesson contains 22 slides, with text slides and 2 videos.

time-iconLesson duration is: 45 min

Items in this lesson

Hoofdstuk Kracht
Raketproject

Slide 1 - Slide

Modelraketproject
In dit project werk je in groepjes van 4 personen aan de ontwikkeling van een modelraket als onderdeel van het hoofdstuk Kracht.

Slide 2 - Slide

Onderdelen

Slide 3 - Slide

Groepsverdeling
Groep 2:
B&B: Lars 
B&B: Mike 
R&D: Nees  
R&D: Rayan 
O&S: Meike 
O&S: Madeleine



Groep 1:
B&B: Aran
B&B: Dennis 
R&D: Cynthia 
R&D: Ilse 
O&S: Ilian 




Groep 5:
B&B: Stef 
B&B: Femke 
R&D: Tessa 
R&D: Bianca 
O&S: Marit 




Groep 3:
B&B:  Edris
B&B:  Saleem
R&D:  Tycho
R&D: Jeroen
O&S: Esmee


Groep 4:
B&B: Jesper 
B&B: Nick 
R&D: Arend 
R&D: Kailu 
O&S: Jet 
O&S: Lisanne

Slide 4 - Slide

Raketmotor

Slide 5 - Slide

Raketmotor

Slide 6 - Slide

Parachute

Slide 7 - Slide

Parachute

Slide 8 - Slide

Parachute

Slide 9 - Slide

Parachute
Fw, lucht=21ρAcwv2

Slide 10 - Slide

Parachute
Fw, lucht=21ρAcwv2
Fz=mg

Slide 11 - Slide

B&B

Slide 12 - Slide

O&S

Slide 13 - Slide

Slide 14 - Video

Slide 15 - Video

Modelraketproject
In dit project werk je in groepjes van 4 personen aan de ontwikkeling van een modelraket als onderdeel van het hoofdstuk Kracht. 

Slide 16 - Slide

Raketmotor Opdracht
In de video wordt gesproken over een verhouding van KNO3 : suiker als 65 : 35 als brandstofverhouding. Maar geldt dat ook voor jullie suikersoort? Misschien is een verhouding 60 : 40 veel efficiënter.
Dat is het onderzoek wat jullie gaan uitvoeren: Verander de verhouding zo
Doel
Je gaat als tweetal werken aan het maken van de eerste raketmotor. Hoe dat moet, wordt beschreven in de onderstaande video.







In de video wordt als brandstof een mix van kaliumnitraat, KNO3, (potassium nitrate) en kristalsuiker gebruikt. Binnen je groepje gebruik je een ander soort suiker als brandstof.





Slide 17 - Slide

Parachute Opdracht










De CD die in de afbeeldingen gebruikt wordt, is de cw die we in de natuurkundeformule voor luchtweerstandskracht gebruiken.
Parachute
In tweetallen ga je aan het werk aan de parachute om een parachute te ontwerpen. Hierbij zal je onderzoek gaan doen naar de luchtwrijvingscoëfficiënt van de parachute.

Kies dus een effectieve vorm en grootte voor je parachute. Hiernaast is een kort overzicht weergegeven van een aantal voorbeelden. Je mag natuurlijk ook zelf een ontwerp verzinnen.



Slide 18 - Slide

Fase 1: Ontwerpprobleem analyseren en beschrijven
Fase 2: Programma van
Eisen opstellen
Aan de hand van een programma van eisen kan je als ontwerper een helder beeld krijgen van de functies die vervuld moeten worden. Je houdt daarbij rekening met de voorwaarden waarbinnen het product gemaakt moet worden, zoals bijvoorbeeld:
- beschikbare materialen
- aantal personen dat aan het ontwerp werkt
- afmetingen product (maak een schets)
- omgeving waarin het product gebruikt wordt 
- vorm product(bolvorming, piramidevorming, etc.)
- etc.

Formuleer de eisen zo concreet en eenduidig mogelijk. De eisen moeten meetbaar/ testbaar zijn. 

Voor dit project ga je als groepje de hele ontwerpcyclus doorlopen. Om er op school mee aan het werk te kunnen, moet het probleem duidelijk en overzichtelijk omschreven worden door vragen te stellen.

Voorbeelden van dergelijke vragen zijn: Wie hebben dit probleem? Waar wordt het door veroorzaakt? Zijn er problemen die hier op lijken? Ken je daar oplossingen van? Door de antwoorden op deze vragen zo nauwkeurig mogelijk op te schrijven, krijg je goed zicht op het ontwerpprobleem. 

Slide 19 - Slide

Fase 3: (Deel)uitwerkingen bedenken
Voor de uitwerking van deze functies kan een ideeëntabel een handig hulpmiddel zijn. In zo'n tabel geef je de hoofdfunctie en de deelfuncties weer met daarbij praktische uitwerking. 

Als voorbeeld een ontwerpideeëntabel voor melkverpakking:
Nu de eisen bekend zijn, kun je het ontwerpprobleem gaan uitwerken. Er zijn altijd meerdere mogelijkheden. Iedere ontwerper gebruikt zijn eigen creativiteit en heeft eigen ideeën om het ontwerpprobleem op te lossen. 

Een technisch systeem bestaat altijd uit deelsystemen met een erbij horende functie (deeltaak). Daarom is het voor het bedenken van alternatieven handig om de hoofdtaak te onderscheiden van de deeltaken. Vervolgens kunnen dan per deeltaak alternatieve uitwerkingen gezocht worden.


Slide 20 - Slide

Fase 4: Ontwerpvoorstel
realiseren
Fase 6: productontwerp evalueren en testen
Als het prototype klaar is, kan het getest worden. Bij het evalueren van de testresultaten wordt bekeken in hoeverre het product voldoet aan de gestelde eisen (uit het programma van eisen!). Wordt aan sommige eisen onvoldoende voldaan, dan wordt bekeken waar dat aan ligt. 

Je bent het probleem dan opnieuw aan het analyseren. Om voorstellen voor verbetering te doen moet de ontwerpcyclus (gedeeltelijk) opnieuw doorlopen worden. Daar zijn de "Tweede cyclus" en "Derde cyclus" dus voor.
Na het opstellen van de ideeëntabel moet de ontwerper de beste combinatie van uitwerkingen kiezen. Daartoe moet worden nagegaan of het ontwerp aan het Programma van Eisen voldoet. 

Het ontwerp moet natuurlijk nog in een prototype gebouwd worden. Als het voorwerk goed gedaan is, kan je redelijk efficiënt werken. Het ontwerp is immers goed doordacht.
Fase 5: ontwerp realiseren

Slide 21 - Slide

Inspiratie 
Hier een sheet ter inspiratie.
Let vooral op de vormen, hoeveelheid
parachutes, etc.
Landing Apollo missie
Geallieerde parachutisten (vanaf 0:07)
Supersonische parachute (vanaf 0:49)
Paraglider (vanaf 0:35)
Leonardo da Vinci 

Slide 22 - Slide