Ontwerp een meerlaags warmteschild van folie en isolatiemateriaal geïnspireerd op het zonnescherm van de James Webb Space Telescope, en meet met een thermometer hoeveel het de temperatuur verlaagt.
Stappenplan, materiaallijst en leerdoelen, altijd bijgewerkt vanaf deze opdrachtpagina.
De James Webb Space Telescope (JWST) kijkt met infraroodogen naar de eerste sterrenstelsels van het heelal. Om die zwakke warmtesignalen te kunnen opvangen, moet de telescoop zelf ijskoud blijven, terwijl de kant die naar de zon wijst juist opwarmt. NASA loste dit op met een zonnescherm van vijf dunne, spiegelende lagen kapton-folie, ongeveer zo groot als een tennisveld, met ruimte ertussen. Dat scherm zorgt voor een temperatuurverschil van zo'n 570 graden Fahrenheit (ongeveer 300 graden Celsius) tussen de warme en de koude kant. In dit project ontwerpen leerlingen een eigen meerlaags zonnescherm en testen ze met een warmtelamp en thermometer hoeveel graden hun schild tegenhoudt.
HET PRINCIPE ONDERZOEKEN
HET MEERLAAGS SCHILD ONTWERPEN
HET TESTCOMPARTIMENT BOUWEN
DE THERMISCHE TEST
RESULTATEN VERGELIJKEN
Foto's van gemaakte werkstukken, tussenstappen en inspirerende variaties, aangeleverd door de bron van deze opdracht:
EindresultaatVoorbeeldVoorbeeldVoorbeeldMet deze maakopdracht werken leerlingen aan de volgende SLO kerndoelen en vaardigheden:
Zet de bureaulampen klaar met gelijke wattages en meet vooraf de afstand af voor eerlijke vergelijkbaarheid tussen groepjes.
Laat een foto van de gouden spiegels van de James Webb zien: 'Waarom heeft deze telescoop een gigantische zilveren parasol nodig om sterren van 13 miljard jaar oud te kunnen zien?'
De warmtelampen worden heet; leerlingen mogen de lampfittingen tijdens en vlak na de test niet aanraken.
Lagen folie die elkaar direct plat aanraken waardoor warmte door geleiding (conductie) alsnog overslaat. Afstandhouders tussen de lagen zijn essentieel!
Extra uitdaging: Voeg een koelribbe (radiator) toe aan de achterzijde die restwarmte afvoert naar de zijkant. Ondersteuning: Bied een stappenkaart voor het maken van folielagen.
Geverifieerde leerkrachten of gasten (na goedkeuring) — echte ervaringen
Niet ingelogd?
Log in met je schoolmailadres, of ga verder zonder account — dat wordt dan wel eerst door een beheerder bekeken voordat het zichtbaar wordt.
Reviews laden…
Bouw een toren van rietjes of satéprikkers die een nagebootste aardbeving moet doorstaan, en ontdek met driehoeksverbindingen hoe je een constructie steviger maakt.
Bouw een eigen schudtafel en test of je zelfgebouwde tandenstokers-en-marshmallowtoren een simulatie van een aardbeving van één minuut overleeft.
Bouw twee parabolische geluidsschotels en ontdek hoe je een zachte fluistering over een flinke afstand haarscherp kunt opvangen, dankzij het bundelen van geluidsgolven in een brandpunt.