Direct naar de inhoud
Maakonderwijs.apponderdeel vanonderwijstools.app
Een tol ontwerpen
Bron: Instructables — CD Spinning Top

Een tol ontwerpen

Ontwerp en bouw een eigen tol en ontdek al spelend hoe vorm, gewicht en snelheid bepalen hoe lang hij blijft draaien.

TechniekOnderzoekenVaardigheden
Groep / Leerjaar
groep 5, groep 6, groep 7
Tijdsduur
60 minuten
Niveau
gemiddeld
Groepsvorm
individueel
Bekijk & Print Leerlingwerkblad Bekijk originele bron
A4 Printbaar Werkblad

Leerlingwerkblad voor in de Klas

Stappenplan, materiaallijst en leerdoelen, altijd bijgewerkt vanaf deze opdrachtpagina.

Bekijk & Print Werkblad
Aan de slag

Stappenplan voor Leerlingen

0 / 7 stappen voltooid
Voortgang van de maakles:0%

Een tol is een van de oudste stukjes speelgoed ter wereld, maar het geheim achter zijn balans is verrassend natuurkundig: zodra hij snel genoeg om zijn eigen as draait, blijft hij (bijna) rechtop staan door gyroscopische stabiliteit. Deze opdracht is gebaseerd op een Instructables-bouwtekening die een oude cd hergebruikt als tolschijf, met een as gemaakt uit het lege doorzichtige cd-doosje (de 'jewel case').

🔍 Fase 1: Oriëntatie & Concept

Materiaal verzamelen. Zoek een oude cd, een leeg cd-doosje en een stuk papier of karton om een sjabloon van te maken. Verzamel ook een hobbymes/cutter, een schaar en een accuboor.

✏️ Fase 2: Ontwerpen & Schetsen

Het sjabloon tekenen. Teken op je papier of karton een pijlvorm die minstens 1,5 cm breed is: deze pijl wordt straks de as van je tol. Is de pijl smaller, dan passen de sleuven die je later maakt niet meer bij elkaar.

🛠️ Fase 3: Bouwen & Maken

De pijlen uitsnijden. Leg het sjabloon op het doorzichtige plastic van het cd-doosje en trek de pijlvorm over met een pen. Graveer de lijn met een cutter net zo vaak na tot de pijl helemaal los is. Herhaal dit om een tweede, identieke pijl te maken. Werk hierbij rustig en voorzichtig, zodat de dunne plastic pijlen niet breken.

⚡ Fase 4: Testen & Optimaliseren

De sleuven maken. Knip met een schaar in het midden van elke pijl een gleuf ter breedte van de dikte van de pijl zelf. De twee gleuven moeten samen precies zo lang zijn als de hoogte van één pijl, zodat de twee pijlen er straks als een kruis in elkaar passen (de ene gleuf van boven, de andere van onder). Leg vervolgens de cd op iets ronds (bijvoorbeeld een lege tape-rol) en boor met een accuboor twee loodrecht op elkaar staande sleuven in het midden van de cd. Gebruik hiervoor geen schaar: die versplintert de cd al snel.

🌟 Fase 5: Presenteren & Evalueren

Alles in elkaar zetten. Schuif de twee pijlen als een kruis in elkaar via de gleuven — dit kruis is de as van je tol. Duw de as vervolgens stevig in de sleuf in het midden van de cd. Controleer of de driehoekige 'vleugels' mooi evenwijdig aan de vloer staan; wijkt een hoek af, knip dan met de schaar bij.

Stap 6

Testen & verbeteren. Laat de tol draaien en meet met een stopwatch hoe lang hij blijft staan. Blijft hij niet mooi rechtop of trilt hij, controleer dan of het middelpunt van de cd en de as precies uitgelijnd zijn.

Stap 7

Versieren & vergelijken. Versier je cd (bijvoorbeeld met stift of stickers op de bovenkant) zodat je tijdens het draaien mooie kleurpatronen ziet ontstaan, en organiseer een klassikale wedstrijd om te zien wiens tol het langst blijft draaien.

Praktijk & Inspiratie

Voorbeelden & Inspiratie

Foto's van gemaakte werkstukken, tussenstappen en inspirerende variaties, aangeleverd door de bron van deze opdracht:

Een tol ontwerpen voorbeeld 1
Eindresultaat

Instructievideo

Make a Wooden Toy Spinning Top — Woodworking Basics · Woodworking Basics

Leerdoelen & Vaardigheden

Met deze maakopdracht werken leerlingen aan de volgende SLO kerndoelen en vaardigheden:

  • Natuurkundige principes van rotatiesnelheid, massatraagheid en gyroscopische stabiliteit begrijpen
  • Zuivere rotatiesymmetrie construeren met passer, figuurzaag en schuurtechnieken
  • Wrijving en aerodynamica optimaliseren via gerichte puntafwerking
  • Kwantitatieve toltijdmetingen verzamelen en vergelijken
Didactische Handreiking

Leerkrachtinstructies & Klasbegeleiding

1. Voorbereiding & Lokaalinrichting

Verzamel houten kralen, satéprikkers, knikkers, kartonnen cirkels in verschillende diameters, CDs en stopwatches.

2. Prikkelende Introductie & Lesopening

Laat een massieve tol en een brede platte tol draaien. Vraag: 'Waarom blijft een tol zolang hij draait kaarsrecht staan, maar valt hij direct om als hij stilstaat?' (Gyroscopisch effect en impulsmoment).

3. Veiligheidsprotocol & Didactische Valkuilen
⚠️ Veiligheidsinstructies voor de klas:

Pas op met scherpe assen.

🔍 Waar lopen leerlingen typisch vast?

De as niet exact in het wiskundige middelpunt van de schijf prikken, waardoor de tol uit balans raakt en gaat 'wiebelen'.

4. Differentiatie & Snelle Makers

Laat leerlingen een 'spin-off' competitie houden: welke tol draait het langst op een vlakke spiegel?

5. Klassikale Reflectie & Vragen

  • 1.Waarom draait een tol met het gewicht ver aan de buitenrand (groot traagheidsmoment) langer dan een tol met het gewicht in het midden?
  • 2.Hoe helpt gyroscopische stabiliteit ons bij fietsen zonder zijwieltjes?
  • 3.Waar worden gyroscopen in de ruimtevaart en smartphones voor gebruikt?

Reviews van leerkrachten

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.

Log in met een schoolmailadres

Reviews laden…

Laat je inspireren

Vergelijkbare Maakopdrachten

Klooikoffer: Apparaten Demonteren
TeachEngineering – Reverse Engineering Project: Disassemble, Sketch & Recap

Klooikoffer: Apparaten Demonteren

Ontleed afgedankte apparaten (printers, klokken, broodroosters) met schroevendraaiers en ontdek de verborgen mechanica via reverse engineering.

TechniekVaardighedenOnderzoeken
groep 5, groep 6, groep 7, groep 8 1 u 15 min
Presenteer zelf het weerbericht
Rik Kuiper / MaaklabSpits

Presenteer zelf het weerbericht

Bouw je eigen meteorologische meetinstrumenten (barometer, anemometer, regenmeter) en presenteer een live weerbericht voor een green screen.

OnderzoekenTechniekVaardigheden
groep 5, groep 6, groep 7 1 u 15 min
Stroomdiploma behalen
WikiKids — Stroomkring

Stroomdiploma behalen

Bouw je eigen stroomkring, ontdek welke materialen elektriciteit geleiden en los een elektrische storing op om je Stroomdiploma te verdienen.

TechniekOnderzoekenVaardigheden
groep 5, groep 6, groep 7 1 uur