Ontdekdoos Hefbomen

Groep: groep7,groep8
Vakgebied: algemeen
Thema: overige
Omschrijving: Verschillende werkbladen om te werken met een hefboom.
Zoekwoorden: hefboom wip kracht proef proefje werkblad ontdekken

Ontdekdoos Hefbomen

Wat heb je nodig?

Materialen
karton
3 splitpennen
1 schaar
4 vorken
2 kurken
1 spijker
1 leeg glas
1 naald
1 flesje met dop (bijvoorbeeld bierflesje, eerst omspoelen)

Opdrachtkaarten en werkbladen (worddocument)

Lesvoorbereiding
Ik neem de drie boxen mee naar school en laat de kinderen in 3 groepjes van 3 kinderen op de gang
werken. De klas ligt aan de "aula" waar allemaal tafels staan, dus hier kunnen de kinderen prima aan
werken.

Ik zorg ervoor dat alles klaarligt en dat de kinderen direct aan de slag kunnen.

Randvoorwaarden
Er zijn een aantal randvoorwaarden waaraan moet worden voldaan m.b.t. de ontdekdoos:
· Met de materialen en opdrachten in de ontdekdoos kan één individuele leerling of een
klein groepje kinderen (afhankelijk van de gekozen organisatievorm) zelfstandig aan
het werk.
· De activiteiten met de doos kunnen binnen ongeveer 30 minuten uitgevoerd worden.
· De ontdekdoos kan min of meer leerkracht-onafhankelijk worden uitgevoerd.

Bedoelingen van de ontdekdoos
De kracht die iemand op de hefboom uitoefent is de inspanning, de weerstand die de hefboom aan de
andere kant overwint is de last. De inspanning en de last bevinden zich even ver van het steunpunt. In
dit geval zijn de last en de inspanning even groot en houden ze de hefboom dus in evenwicht.

Aanleren van nieuwe woorden
hefboom, evenwicht, inspanning, last, steunpunt en draaipunt

Benodigde voorkennis en vaardigheden
De kinderen moeten weten hoe een schaar, een tang, een flesopener en een notenkraker werkt, om
het principe van een hefboom te begrijpen.
Opdrachtkaart 1

Er is voor iedereen een eigen werkblad.
Schrijf op het werkblad eerst je naam en je klas.

1.
Onderzoeksvraag :

Waar zitten de zwaartepunten van jouw hefbomen?

2.
Wat heb je nodig?

stuk karton
3 splitpennen
schaar

3.
Wat ga je doen?

Als je in de lente de tuin in orde wilt maken, moet je vaak zwaar werk doen. Een
hefboom is een eenvoudig werktuig dat het makkelijker maakt om iets op te tillen. Er zijn
drie soorten hefbomen.

Een schop is een voorbeeld van de eerste soort hefboom. Het punt waarom de hefboom
draait (het draaipunt), zit tussen het punt waar je kracht zet en de lading aan de andere
kant.
De meeste hefbomen zijn van deze soort, omdat je er makkelijk dingen mee kunt
optillen.

Een kruiwagen is en tweede soort hefboom. Het draaipunt zit aan één uiteinde, de lading
ligt in het midden en je zet kracht aan het andere uiteinde.

Bij een derde soort hefboom zit de lading aan één uiteinde, het draaipunt aan het andere
uiteinde en wordt kracht gezet in het midden. Onze armen kunnen zo'n hefboom zijn.
Met deze derde soort is het niet zo makkelijk om iets op te tillen als met de twee andere.

Het is de bedoeling dat jij ook drie van deze hefbomen gaat maken.

1. Je gebruikt een groot stuk karton voor de ondergrond.
2. Knip een paar stroken karton voor de hefbomen.
3. Maak de stroken met de splitpennen aan de ondergrond vast. Maak van alledrie de
soorten hefbomen één.
4. Schrijf op elke strook waar de lading zit en de kracht wordt gezet. Geef met pijlen aan
in welke richting wordt bewogen. Vul dit ook in op werkblad 2.

Maak tevens een lijst van alle hefbomen die je thuis, in de tuin en op school tegenkomt.
Wat wordt er met die hefbomen gedaan? Vul dit in in het schema op werkblad 2.

Opdrachtkaart 2

Er is voor iedereen een eigen werkblad.
Schrijf op het werkblad eerst je naam en je klas.

1.
Onderzoeksvraag :

Blijft jouw hefboom in evenwicht?

2.
Wat heb je nodig?

2 vorken
1 kurk
1 spijker
1 leeg glas

3.
Wat ga je doen?

Het steunpunt

De kracht die iemand op de hefboom uitoefent is de inspanning, de weerstand die de
hefboom aan de andere kant overwint - of het gewicht dat hij of zij tilt - is de last. De
inspanning en de last bevinden zich even ver van het steunpunt. In dit geval zijn de last
en de inspanning even groot en houden ze de hefboom dus in evenwicht.

Als je iets in evenwicht wilt houden, bijvoorbeeld een potlood, moet je eerst het
zwaartepunt vinden en het in dat punt in evenwicht brengen. Het zal dan onbeweeglijk
blijven staan zonder te kantelen of om te vallen.

Het zwaartepunt van een potlood of van een recht stok is in het midden ervan. Je kunt dit
bewijzen door een touwtje om het midden van een potlood te binden. Houd nu het
touwtje omhoog, en het potlood zal rechtop blijven hangen zonder naar de ene of de
andere kant te kantelen. Je kunt hetzelfde doen door het potlood op een klein stokje of
zelfs de knop van een speld te laten rusten. De regel luidt dat zolang het steunpunt (het
touwtje of stokje) zich in het zwaartepunt bevindt, het voorwerp horizontaal zal blijven
staan.

Hieronder volgt echter een proef waarbij schijnbaar dee regel, dus de wet van de
zwaartekracht, getrotseerd wordt.
Een spijker en twee vorken worden in drie kanten van een kurk gedrukt. Laat nu de
spijker op de rand van een glas balanceren zoals de tekening aangeeft. Het lijkt alsof het
gewicht van de vorken het hele geval uit evenwicht zal doen raken en de kurk omlaag
trekken. Ook de spijker lijkt helemaal uit zijn evenwicht, en feitelijk lijkt het hele ding een
onmogelijkheid. Probeer te ontdekken hoe dit kan.

Extra opdrachtkaart 3

Er is voor iedereen een eigen werkblad.
Schrijf op het werkblad eerst je naam en je klas.

1.
Onderzoeksvraag :

Is deze proef in evenwicht?

2.
Wat heb je nodig?

1 kurk
1 naald
2 vorken
1 fles met dop

3.
Wat ga je doen?

Je kunt met een kurk, een naald en twee vorken nog een verrassende proef doen,
waarbij het lijkt alsof de zwaartekracht wordt uitgeschakeld. Je duwt de naald in de
onderkant van de kurk en daarna duw je de tanden van de vorken eveneens in de kurk,
zoals op de tekening staat. Nu zet je de punt van de naald op een fles waar een dop op
zit, en de naald zal prachtig in evenwicht zijn.

Je zou denken dat de zware vorken het hele ding zouden doen omvallen, maar in
werkelijkheid verlagen de stelen van de vorken het zwaartepunt van het samenstel van
voorwerpen tot onder de punt van de naald. De hele constructie is in evenwicht omdat
het zwaartepunt op een lijn ligt die verticaal op het steunpunt staat.

Werkblad 1

Onderwerp: hefbomen

Op dit werkblad kun je alles opschrijven wat er op de opdrachtkaart wordt gevraagd.
Er is voor iedereen een eigen werkblad. Schrijf hieronder eerst je naam en klas op.

Naam:

Groep:

1.
Onderzoeksvraag:

Waar zit het zwaartepunt van jouw hefbomen?

2. Je schrijft hieronder op de stroken karton waar de lading zit en waar de kracht wordt
gezet. Je moet met pijlen aangeven in welke richting wordt bewogen.

Kijk goed naar de voorbeelden die gegeven zijn in de opdrachtkaarten.

Werkblad 2

Onderwerp: hefbomen

Op dit werkblad kun je alles opschrijven wat er op de opdrachtkaart wordt gevraagd.
Er is voor iedereen een eigen werkblad. Schrijf hieronder eerst je naam en klas op.

Naam:

Groep:

1.
Onderzoeksvraag:

Blijft jouw hefboom in evenwicht?

2.
Je moet een tekening maken over de proef met de vorken, de kurk, spijker en het
glas.

Hier moet in komen te staan hoe de proef eruit ziet.

Schrijf er ook een verhaaltje bij hoe je het gedaan hebt en of je dacht dat de proef wel of
niet zal lukken.

Extra werkblad 3

Onderwerp: hefbomen

Op dit werkblad kun je alles opschrijven wat er op de opdrachtkaart wordt gevraagd.
Er is voor iedereen een eigen werkblad. Schrijf hieronder eerst je naam en klas op.

Naam:

Groep:

…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………

1.
Onderzoeksvraag:

Is deze proef in evenwicht?

2.
Je volgt de aanwijzingen op de opdrachtkaart en kijkt of deze proef in evenwicht is.
Teken hieronder de proef die je hebt uitgevoerd.

………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………