* Raketten lanceren *

Inleiding

Tijdens deze workshop maken en lanceren de kinderen een raket, ofwel een luchtraket die gemaakt wordt van een rolletje A4-papier en afgevuurd wordt met een PVC-buis die verbonden is met een tuinslang en een lege waterfles. Ofwel een waterraket, die gemaakt wordt van een lege fles. De fles wordt voor een derde gevuld en afgesloten met een dop waarop een fietspomp is aangesloten. Door lucht in de fles te pompen, stijgt de druk in de fles en zal de dop uiteindelijk van de fles schieten en de fles de lucht invliegen.

Verloop van de workshop

Inleiding

Bekijk samen met de kinderen naar foto’s van raketten en/of laat hen zelf een raket tekenen.  Denk samen met hen na over de typische elementen van een raket: punt bovenaan, smalle rechte vorm (= introduceer het begrip “gestroomlijnd”), de “vleugels” of “vinnen” onderaan de raket.  Leg uit dat ze vandaag zelf kunnen onderzoeken of die kenmerken nodig zijn voor een goede raket.  

Hierna kan je hen  kort uitleggen hoe een raket gelanceerd wordt.  Elke raket bevat een brandstof die bij het opbranden gassen produceert.  De gassen die uit de uitlaat van de raket stromen, stuwen de raket de hoogte in.  De twee voornaamste soorten raketten werken op vaste brandstof of op vloeibare brandstof.  Het vuur dat je ziet bij lancering is het heel snel opbranden van de brandstof.

Toon nadien aan de kinderen de voorbeelden van de luchtraket en de waterraket samen met hun lanceersystemen.  Vraag hen hoe ze deze zouden kunnen lanceren.  Leg hen uit dat bij beide systemen de luchtdruk in de raket heel hoog wordt (door het pompen of door het samenpersen van de lucht in de fles) en dat de lucht wil ontsnappen hierdoor.  Dat gebeurt op de plaats waar een opening (zwakste plek) is (onderaan bij de luchtraket, aan het dopje bij de waterraket).  

Uitwerking

Leg aan de leerlingen uit hoe ze een luchtraket / waterraket kunnen maken door samen met hen het stappenplan te overlopen en/of een voorbeeldje te tonen/maken. Stimuleer ze om na te denken over de optimale vorm van een raket: gestroomlijnde vorm, punt bovenaan, vinnen, … Evalueer de raketten achteraf.

Stappenplan luchtraket

Te downloaden via pdf.

Stappenplan waterraket

Te downloaden via pdf.

Differentiatie workshop

Bij kinderen uit het 5e en 6e leerjaar kan je nog dieper ingaan op de factoren die de werking van een raket kunnen beïnvloeden: vorm, vinnen, hoeveelheid water, grootte van de fles (waterraket), diameter (van luchtraket), grootte van fles van het lanceersysteem (luchtraket), …

Formuleer samen met de leerlingen de onderzoeksvragen (bv. in welke mate heeft de vorm van een fles een invloed op de maximale hoogte die de raket kan bereiken?). Laat hen hypotheses formuleren over deze factoren.  

Laat de leerlingen nadien in groepjes aan de slag gaan om een superraket te bouwen. Toon hen eerst het beschikbare materiaal en laat hen een ontwerp maken vooraleer ze effectief gaan bouwen met behulp van de stappenplannen.

Aandachtspunten en tips

• Mogelijke beïnvloedende factoren luchtraket: vorm (diameter, lengte), soort papier (massa), punt vooraan, vleugels/vinnen, grootte van de fles die aan het lanceersysteem hangt, lengte van de buis, diameter van de buis, …
• Mogelijke beïnvloedende factoren waterraket: grootte fles (opening), hoeveelheid water, hoek van lancering, vleugels, punt, vorm fles, …
• Hoe meer gestroomlijnd een raket is, hoe hoger ze zal geraken
• De vinnen zijn nodig voor een “stabiele” baan van de raket
• De optimale hoeveelheid water voor een waterraket is 1/3 van de fles.  Bij meer water, is er minder druk. Bij minder water, duurt de rit minder lang
• Om te vergelijken welke raket het hoogst vliegt, kan je de kinderen laten timen hoe lang de raket in de lucht hangt
• Het maken van luchtraketten lukt best per twee (zeker in 1e graad): één leerling rolt het papier rond de buis, de andere leerling kleeft het papier vast
• Laat de luchtraket niet te nauw aansluiten op de PVC-buis, hoe nauwer het aansluit, hoe minder drukverlies, maar dan is het ook zeer moeilijk om de raket opnieuw over de PVC-buis te plaatsen als ze al eens gelanceerd is
• De eigenlijke reden van het lanceren is te vinden bij de derde wet van Newton: actie en reactie -> de samengedrukte lucht duwt het water naar buiten uit de fles, tegelijkertijd wordt er een tegengestelde kracht op de fles uitgeoefend waardoor deze naar boven wordt geduwd (indien de kracht groter is dan de zwaartekracht)