Ontwerp een waterraket
Bouw een krachtige waterraket van een petfles en optimaliseer vinnen, neuskegel en water-luchtverhouding voor een recordlancering.
- Groep:
- groep 7, groep 8
- Tijdsduur:
- 90 minuten
- Niveau:
- moeilijk
- Groepsvorm:
- groepjes
Wat heb je nodig?
- Lege, onbeschadigde 1,5 liter petflessen van koolzuurhoudende frisdrank (geen dunne waterflessen!)
- Stevig watervast karton of polypropyleen kunststof platen voor vinnen
- Ducttape en watervaste tape
- Boetseerklei of kneedgom voor neusballast
- Waterraket-lanceerbasis met fietspompaansluiting en ontgrendelkoord
- Fietspomp met drukmeter (manometer)
- Maatbeker en watergieter
- Veiligheidsbrillen
Wat leer je?
- De derde wet van Newton (actie = reactie) en vloeistof-/gasdruk in de praktijk ervaren
- Aerodynamische stabiliteit ontwerpen door de juiste plaatsing van vinnen en het zwaartepunt
- Een wetenschappelijk lanceerprotocol strikt en veilig uitvoeren
- Variabelen testen (watervolume, vinnenvorm, luchtdruk) en kwantitatieve hoogtegegevens vergelijken
⚠️ Let op — Veiligheid
Lanceer ALTIJD buiten op een open grasveld; minstens 10 meter afstand houden tijdens het pompen.
Stappenplan
Hoe stuwen moderne raketten van NASA en SpaceX zware satellieten naar de ruimte? Volgens de derde wet van Newton: Actie = Reactie! In deze spectaculaire buitenles bouwen leerlingen een waterraket van een gerecyclede plastic petfles. Door met een fietspomp samengeperste lucht in een deels gevulde fles te persen, spuit het water met enorme snelheid naar beneden, waardoor de raket tientallen meters de lucht in schiet.
- 1
Stap 1
VOORBEREIDEN & MATERIAAL VERZAMELEN
- •HET ACTIE-REACTIE PRINCIPE & DRUK ONTDEKKEN: Bespreek hoe raketmotoren werken.
- •Waarom werkt een raket beter met water én lucht dan met alleen lucht?
- •(Water heeft een veel grotere massa dan lucht; het met hoge snelheid uitstoten van watermassa levert een enorme reactiekracht/stuwkracht op).
- 2
Stap 2
DE AERODYNAMISCHE VLEUGELS (VINNEN) CONSTRUEREN
- •Knip uit stevig kunststof (polypropyleen) of watervast karton 3 of 4 identieke vinnen.
- •Bevestig de vinnen onderaan de fles exact symmetrisch.
- •Vinnen zorgen ervoor dat het drukpunt achter het zwaartepunt ligt, zodat de raket niet gaat tollen maar kaarsrecht omhoog vliegt.
- 3
Stap 3
DE NEUSKEGEL EN BALLAST MONTEREN
- •Maak van een tweede halve petfles of stevig karton een spitse neuskegel (ter vermindering van luchtweerstand).
- •Voeg in de punt een klein beetje ballast toe (bijv.
- •een propje klei van ca.
- •gram) om het zwaartepunt naar voren te brengen.
- •Bevestig alles stevig met ducttape.
- 4
Stap 4
HET VEILIGE LANCEERPROTOCOL & WATERTEST
- •Ga naar een open grasveld of sportveld.
- •Vul de raket met verschillende waterhoeveelheden om de ideale verhouding te vinden (meestal werkt 1/3 water en 2/3 perslucht optimaal).
- •Plaats de raket op het lanceerplatform en pomp de druk op met een fietspomp (tot ca.
- 5
Stap 5
EXPOSITIE, EVALUATIE & REFLECTIE
- •LANCERING, HOOGTEMETING & ANALYSE: Tel klassikaal af en ontgrendel het lanceermechanisme!
- •Meet met een hoogtemeter (clinometer) of timer de bereikte hoogte.
- •Analyseer de vlucht: was de raket stabiel?
- •Hoe beïnvloedde de waterhoeveelheid de vluchtduur?