Direct naar de inhoud
Maakonderwijs.apponderdeel vanonderwijstools.app
Terug naar de opdracht
Bron: Science Buddies

Knikkerbaan met Looping: Centripetale Kracht & Achtbanen

Bouw een knikkerbaan met een looping van doorgesneden buisisolatie en ontdek hoeveel hoogte een knikker nodig heeft om de loop zonder vastlopen te halen.

Groep:
groep 5, groep 6, groep 7, groep 8
Tijdsduur:
60 minuten
Niveau:
makkelijk
Groepsvorm:
groepjes
Naam: ____________________________Datum: ______________
Knikkerbaan van zwarte buisisolatie met een looping en knikkers, tegen een liniaal voor de hoogtemeting

Wat heb je nodig?

  • Schuimrubber buisisolatie (diameter ca. 22-28 mm, in de lengte gehalveerd)
  • Glazen en stalen knikkers van verschillende gewichten
  • Schilderstape / ducttape (laat geen lijmresten achter op muren)
  • Kartonnen bekertjes voor de opvang
  • Schaar / hobbymes
  • Rolmaat / meetlint
  • Stopwatch

Wat leer je?

  • Inzicht krijgen in de wet van behoud van energie (potentiële zwaartekrachtenergie -> kinetische bewegingsenergie)
  • Begrijpen hoe centripetale versnelling en normaalkracht voorwerpen in een cirkelbaan houden
  • Achtbaanontwerp optimaliseren op basis van frictieverliezen en bochtgeometrie (clothoïde vorm)

⚠️ Let op — Veiligheid

Zorg voor een opvangbeker aan het eind zodat knikkers niet over de vloer rollen.

Stappenplan

Hoeveel energie heeft een achtbaan nodig om zonder vast te lopen door een looping te komen? In deze proef van Science Buddies bouwen leerlingen hun eigen knikkerbaan van foam buisisolatie en zoeken ze het antwoord al testend uit.

  1. 1

    Stap 1

    DE BAAN VOORBEREIDEN

    • •Vraag een volwassene om een lengte buisisolatie in de lengte doormidden te snijden, zodat er twee U-vormige goten ontstaan.
  2. 2

    Stap 2

    DE LOOPING MAKEN

    • •Krul een uiteinde van de baan tot een loop van ongeveer 30 cm doorsnede en plak die met schilderstape op de vloer vast.
  3. 3

    Stap 3

    DE HELLING BOUWEN

    • •Plak het andere eind van de baan aan een tafel of stoel, zodat er een lange helling naar de loop ontstaat.
  4. 4

    Stap 4

    TESTEN VANAF VERSCHILLENDE HOOGTES

    • •Leg een knikker of stalen balletje een paar centimeter van de onderkant van de helling en laat los.
    • •Haalt de knikker de loop niet? Schuif hem steeds een stukje hoger op de helling tot het wel lukt.
  5. 5

    Stap 5

    UITBREIDEN EN VERKLAREN

    • •Voeg bochten, extra hellingen of nog een loop toe door stukken buisisolatie aan elkaar te plakken.
    • •Ontdek dat de knikker altijd iets hoger dan de top van de loop moet starten: onderweg gaat er door wrijving steeds een beetje energie verloren als warmte.