PVA1 N&T - Techniek: constructies en energie

• Natuur & Techniek
• HBO
• Studiejaar 1

 Techniek (1) Constructies en Transport

PVA1 Mens en Wereld: Natuur en techniek

Hoe te gebruiken?

Deze LessonUp is te gebruiken als uitleg bij het boek.

* DISCLAIMER. Deze LessonUp geldt als aanvulling op vakateliers en boek en niet als vervanging.

* DISCLAIMER. Er is met zorgvuldigheid gewerkt aan deze lesson up maar het uitsluiten van schrijf- of andere foutjes is niet helemaal mogelijk. Zie je iets waarover je twijfelt meldt het dan even.

De student ...

in het geel staan iedere keer de specifieke toetscriteria bij het onderdeel dat verder wordt uitgelegd. 

Materiaalverbindingen

Materiaalverbindingen zijn star en laten geen beweging toe tussen de onderdelen, je kunt ze ook niet uit elkaar halen en weer in elkaar zetten. 

Voorbeelden zijn: lijm, specie, lassen en soldeer.

De student kan 3 typen verbindingen inclusief voorbeelden noemen.

Vormverbindingen 

Vormverbindingen zijn verbindingen waarbij de vorm van twee onderdelen gebruikt wordt om een verbinding te maken.  Voorbeelden zijn: lego, puzzelstukjes, schroefdraad van een dop.

De student kan 3 typen verbindingen inclusief voorbeelden noemen.

Voorwerpverbindingen 

Voorwerpverbindingen zijn verbindingen waarbij een voorwerp wordt gebruikt om een verbinding te maken.

Voorbeelden zijn: een nietje, een spijker een drukknoop of een magneet. 

De student kan 3 typen verbindingen inclusief voorbeelden noemen.

Boogvorm en driehoeksvormen

Driehoeksvormen worden vooral toegepast in dragende constructies, zoals bij bruggen en steigers. Driehoeken maken de constructie steviger en vormvast. 

Een boogvorm kan veel druk opvangen en wordt gebruikt bij de bouw van kerken en bruggen, poorten en aquaducten.

De student kan uitleggen waarvoor boogvorm en driehoeksvorm in constructies wordt toegepast.

Profielen 

Constructies van steen of hout zijn stevig en sterk, maar tegelijkertijd ook heel zwaar doordat ze massief zijn. Door een plat stuk ijzer in een bepaalde vorm te buigen ontstaat een profiel. Een profiel kan rond of hoekig zijn.

De student kan beschrijven hoe een profiel wordt gemaakt.

Profielen

Voordelen van profielen zijn: ze geven stevigheid en het is gemaakt van lichter materiaal zodat de totale constructie minder zwaar is.

De student kan twee voordelen noemen van het gebruik van profielen.

Tandwielen 

Een tandwiel is afgeleid van het gewone wiel. Het wordt gebruikt om een beweging te versnellen of te vertragen en om efficiënter met kracht om te gaan. De snelheid wordt bepaald door de grootte van de wielen.

1. Een gelijke draaisnelheid als beide tandwielen even groot zijn.  
2. Een versnelling als een groot tandwiel een klein tandwiel aandrijft  (bijv. fiets  tandwiel van trapper is groter dan die van achterwiel)
3. Vertraging als een klein tandwiel een groot tandwiel aandrijft

De student kan uitleggen hoe de draaisnelheden van verschillende maten tandwielen zich verhouden.

Tandwielen

Bij het onderstaande plaatje laat de pijl in het tandwiel de draairichting zien. Bij een ketting draaien de tandwielen dezelfde kant op. Bij in elkaar hakende tandwielen draaien de tandwielen een verschillende kant op. 

De student kan uitleggen hoe de draaisnelheden van verschillende maten tandwielen zich verhouden.

Tandwielen

In de volgende slides wordt met een quiz en filmpjes goed in beeld gebracht hoe tandwilen werken:

https://www.lyceumgenk.be/leren/media/ehbo/techniek/1/P3_Oef9_Overbrengingen_mixoefening.htm

De student kan benoemen welke draairichting twee verbonden tandwielen hebben.

Rechtlijnige beweging

Het tandwiel rolt over de (rechte) stang, hierdoor wordt het een rechte beweging. Dit is bijvoorbeeld in een fietsbel.

De student kan benoemen hoe een draaiende beweging kan worden omgezet in een rechtlijnige.

Hefboomprincipe

Hefbomen zijn verwerkt in talloze voorwerpen en apparaten. Deze lange staven of stangen kun je gebruiken om met een relatief geringe inspanning (kracht) een voorwerp met een groot gewicht op te tillen of een weerstand te overwinnen. Alle hefbomen hebben een draai- of steunpunt waar de staaf draait of scharniert. In de volgende slide staan voorbeelden. 

De student kan het hefboomprincipe toepassen in een eenvoudige casus.

Energie 

Energie is een fundamentele natuurkundige eenheid en wordt vaak gedefinieerd als de mogelijkheid om arbeid te verrichten of een verandering te bewerkstelligen.

Energie kan thermisch, mechanisch, straling, chemisch, enz. zijn.

De student is in staat bij een beschrijving van een energiebron of vorm de juiste energiesoort te benoemen

Behoud van energie 

In het universum is een vaste hoeveelheid energie die in vele vormen voorkomt. Deze vormen van energie kunnen overgaan in andere vormen van energie, maar er verdwijnt nooit energie. Dit is 'de wet van behoud van energie.'

'Energie opwekken' betekent dus dat bestaande energie in een andere vorm wordt gemaakt zodat wij het kunnen gebruiken. 

De student kan uitleggen wat er wordt bedoeld met 'behoud van energie'

Elektrische energie 

Elektrische energie wordt opgewekt in elektriciteitscentrales met enorme dynamos. Elektrische energie zit ook opgeslagen in een batterij of accu. Dat noemen we ook chemische energie, chemische energie is opgeslagen in een chemische stof zoals aardolie, steenkool, maar ook kaarsvet, hout, graan en biomassa.

Opwekken van electriciteit

Elektriciteit kan opgewekt worden  door een magneet te draaien in een spoel van koperdraad. Een voorbeeld hiervan vindt je in de dynamo van een fiets. Maar windturbines en turbines in een kerncentrale werken volgens hetzelfde principe.

De student weet hoe elektriciteit opgewekt wordt.

https:

Duurzame electriciteit

Vormen van opwekken van elektriciteit worden duurzaam genoemd als er geen verbranding van brandstof nodig is voor de opwekking van de elektriciteit.  De bron van de energie gaat niet op.  Drie vormen zijn: 

• wind, 
  
• water 
  

• zon 
  

De student kan drie vormen van duurzame elektriciteit noemen.