Maak isolerende slippers

Wat heb je nodig?

• Oude schoenzolen om te ontleden (teenslippers, sloffen, badslippers, sandalen, gymschoenen)
• Krantenpapier, ijslollystokjes, wolvilt, plastic, karton, bubbeltjesplastic, wattenschijfjes
• Aluminiumfolie en A4 papier
• Lint, jersey/textielgaren, chenilledraad, decoratielint
• Lijm, splitpennen, nietjes, ducttape/schilderstape
• Bevroren koelelementen en kruiken met heet water (voor testen)
• Digitale LCD-thermometer (0,1 graad nauwkeurig)
• Nietmachine
• Revolvertang en perforator
• Rijg- en borduurnaalden
• Schaar en stofschaar

Wat leer je?

• Leerlingen gebruiken de verkenstap van de ontwerpcyclus.
• Leerlingen passen de ontwerpcyclus toe bij het ontwerpen en maken van isolerend schoeisel.
• Leerlingen passen de onderzoekscyclus toe bij het onderzoek naar warmteoverdracht en isolatie.
• Leerlingen leggen de relatie tussen eigenschappen en functie van verschillende soorten schoeisel.
• Leerlingen kennen de principes van warmteoverdracht: warmte gaat van warm naar koud, onder andere via geleiding, en sommige materialen geleiden beter dan andere.
• Leerlingen weten dat isolatie het tegenhouden van warmteoverdracht is en dat een slechte warmtegeleider een goede isolator is.

Stappenplan

Je gaat binnenkort op vakantie en wilt schoeisel meenemen dat je voeten goed beschermt tegen heet zand of een koude tegelvloer. Kunnen de leerlingen zelf isolerend schoeisel ontwerpen en maken?

1. 1

   Haal in tweetallen een bestaande schoenzool (bijvoorbeeld van een teenslipper of badslipper) uit elkaar en onderzoek uit hoeveel lagen de zool bestaat, van welke materialen deze is gemaakt en welke eigenschappen (buigzaam, stug, zacht, glad) elke laag heeft.

2. 2

   Onderzoek warmteoverdracht: leg een ijsblokje op aluminiumfolie en een ijsblokje op papier en voorspel en vergelijk welk blokje het snelst smelt. Conclusie: metaal geleidt warmte beter dan papier.

3. 3

   Voel en meet de temperatuur van voorwerpen van hout, metaal, kunststof en glas die allemaal op kamertemperatuur liggen. Ontdek dat materialen die warmte goed geleiden (zoals metaal) kouder aanvoelen dan materialen die goed isoleren (zoals hout), ook al hebben ze dezelfde temperatuur.

4. 4

   Test met een bevroren koelelement en een kruik heet water welke materialen (zoals krantenpapier, wolvilt, plastic, karton, bubbeltjesplastic of ijslollystokjes) het beste isoleren: leg twee materialen tegelijk op het koelelement of de kruik en voel met beide handen het verschil.

5. 5

   Onderzoek of meerdere lagen beter isoleren dan één laag, bijvoorbeeld door de afkoeling van heet water in een dubbelwandig en een enkelwandig glas te vergelijken. Conclusie: een dikkere laag en de stilstaande lucht tussen lagen zorgen voor betere isolatie.

6. 6

   Ontwerp in tweetallen jullie eigen isolerend schoeisel: teken om je voet, bepaal welke materialen je als isolerende laag gebruikt (met minstens drie lagen) en hoe je de bovenkant vormgeeft. Houd een zoom van ongeveer 1 cm aan om de lagen aan elkaar te kunnen bevestigen.

7. 7

   Maak het schoeisel: knip de zoollagen en het materiaal voor de bovenkant op maat en bevestig alles met lijm, nietjes, splitpennen, draad of tape.

8. 8

   Test het schoeisel: voel of de kou van een koelelement of de warmte van een kruik binnen 1 minuut door de zool heen voelbaar is, en loop er minimaal 10 meter op. Verbeter het ontwerp waar nodig.

9. 9

   Presenteer het schoeisel aan de klas en maak eventueel promotiemateriaal (folder, poster of reclamefilmpje) waarin je de isolerende eigenschappen van je ontwerp beschrijft.

Bijlagen (1)

• Benodigdhedenlijst (PDF)https://firebasestorage.googleapis.com/v0/b/onderwijs-app.firebasestorage.app/o/maak%2Fopdrachten%2Fmaakkunde-isolatie-slippers%2Fattachments%2Fbenodigdhedenlijst-pdf-1.pdf?alt=media — oorspronkelijke bron: maakkunde.nl