Natuurkunde experimenten voor het onderwijs

Reparatie schijfgewichten schijfmassa

Elke keer weer slaat de bodem onder de de gewichtensets uit. De schroefdraad daar is gewoon te zwak. Hoe heb ik dat opgelost?

Benodigdheden:

• één schijfgewicht (in dit geval 50 gram, de gleuf valt op de afbeeldingen hierboven buiten beeld)
• dik touw dat in
• een pijpje 5mm/3mm past, bijv carbon (zagen met figuurzaag), maar aluminium kan ook (kopen bij modelbouw)
• een haakje
• een ringetje waar de knoop van het touw niet doorheen kan
• lijmpistool 
• voor de duidelijkheid: de oorspronkelijke bodem heb ik dus weggegooid!

Superlijm trucjes

Waarschuwing: superlijm kan vingers en oogleden in enkele seconden aan elkaar lijmen. Dus wees er altijd voorzichtig mee en draag handschoenen en een werkbril. Ook kan ik niet instaan voor eventuele dampen die vrijkomen, dus zorg voor voldoende ventilatie.

Superglue en ijzerpoeder

Superglue en ijzerpoeder vormen samengevoegd een sterke hard materiaal die zelfs nog elektrisch geleidend is, je kunt er heel veel mee maken of repareren.

Lijm in de video: Loctite 40 is lijm op basis van Ethylcyanoacrylaat, kan een grote verscheidenheid aan gelijkende en niet-gelijkende materialen verlijmen (metalen, rubber, hout, karton, keramiek en de meeste kunststoffen)

Relatieve snelheid

Luchtkussenbaan eenparige horizontale versnelling

Gegeven:

• m₁ = 600 gram (= 0,6 kg)
• m₂ = 100 gram (= 0,1 kg)
• g = 9,81 m/s²
• F_z = m₂ x g = 0,1 kg x 9,81 m/s² = 0,981 kgm/s² = 0,981 N
• Aanname: de opstelling beweegt geheel wrijvingsloos

Gevraagd: 

• bereken versnelling A
• verplaats 100 gram gewicht van M1 naar M2 en bereken dan nogmaals A. M1 wordt dan 500 gram, m2 wordt 200 gram.

Serie-parallelschakeling, Think outside of the box!!!

Een eenvoudig ogende praktische vraag blijkt nog best lastig oplosbaar te zijn.

Je ziet hierboven een blackboxopstelling. Een blackbox is een doos waar je niet in kunt komen. De blackbox is hier (handig!?) groen gearceerd.

Je kunt en mag deze box dus niet openen. De instructies luiden: deze blackbox bevat 3 onbekende verschillende weerstanden en 3 aansluitingen volgens bovenstaand elektrische schema.

Opdracht: onderzoek groot de weerstanden R1, R2 en R3 zijn.

Toegestane hulpmiddelen: 

• stroommeters
• spanningsmeters
• voeding 12 VDC

Deze opgave, die ik zelf verzonnen heb, leek mij een makkelijke opgave. Ik verrichtte de volgende metingen:

• Meting 1: V_AB = 12 V, hierbij is gemeten: I_AB = 144 mA
• Meting 2: V_BC = 12 V, hierbij is gemeten: I_BC = 90 mA
• Meting 3: V_AC = 12 V, hierbij is gemeten: I_AC = 80 mA

UITWERKING (stop met lezen als u de opgave zelfstandig wilt oplossen!!!)

Guidogeeftles.nl / Practicumles.nl website voor practicumplanning

Experimenteel bewezen: de aarde draait om de maan!!!

Faradays motor zonder kwik

LED lamp reparatie

Deze video's tonen aan dat met simpele ingrepen de levensduur van normale LED-lampen aanzienlijk tot schier oneindig kan worden verlengd. Dit toont aan dat fabrikanten hun producten op een manier maken die de levensduur onnodig beperkt. Goed voor de economie, maar slecht voor het milieu. Waarom zou je immers nog eeen lamp kopen als je lamp eeuwig blijft branden? Henry Ford was één van de eersten die dit begreep.

Interferentie van licht: Youngs double slit experiment

Deze hoog opgeleide natuurkundige kan zich nog steeds verbazen over Youngs double slit experiment.

Reed switch motor

Leuke zelfbouw elektromotor

Elektrische weerstand R van een lange ijzerdraad: bereken de lengte!

Over een heel lange ijzerdraad staat spanning. De hoogte van de spanning, de stroom, de dikte van de draad en de materiaalconstante, de soortelijke elektrische weerstand van ijzer, zijn gegeven. 

Gegeven:

• Spanningsverschil over de draad: 11,8 V
• Stroom door de draad: 4,1 A
• Materiaal: ijzerdraad, ρ = 0,225·10⁻⁶ Ω·m = 0,225·10⁻³ Ω·mm
• dikte van de draad, d = 0,7 mm

Bereken de lengte van de draad! (Klik op "Lees meer" voor het antwoord!)

Energie-kwaliteit: hoogwaardige en laagwaardige energie

Energie-vormen kun je verdelen in hoogwaardige en laagwaardige energievormen.

• Hoogwaardige energievormen laten zich zonder al te veel energie-verlies omzetten in andere (lagere) vormen.
• Laagwaardige energievormen geven bij omvorming naar hogere energievormen veel energieverlies.

De termen 'hoogwaardig' en 'laagwaardig' corresponderen met de economische waarde van de energievorm. Bij omzetting van (economisch gezien) hoogwaardige potentiele energie naar (economisch gezien) laagwaardige warmteenergie, verlies je geld, ook al is het energetische rendement 100%. Het is dus zonde om warmte op te wekken met een stuwdam, want dezelfde hoeveelheid energie in elektriciteit levert meer geld op.

Wat is het verschil tussen bronspanning en klemspanning?

Wikipedia: de klemspanning van een elektrische energiebron, zoals een batterij, een accu of een generator, is de elektrische spanning tussen de polen terwijl de bron belast wordt. De klemspanning is gelijk aan het verschil tussen de bronspanning en het inwendige spanningsverlies dat het product is van de inwendige weerstand van de spanningsbron en de geleverde elektrische stroom.

The Turntable paradox: biljardbal op de draaiplaat

Lorentzkrachten op twee evenwijdige stroomdraden

Triboelektrische reeks zichtbaar maken met een simpele ladings indicator

Wat is een transistor en hoe werkt een transistor?

Transistor 2N3904

Weerstand van een lange draad (veer) - demonstratie met Slinky

Onze slinky is een lange gekrulde ijzeren draad. IJzer geleidt stroom goed, maar niet weerstandsloos. Bij deze demonstratie kijken we naar de weerstand van een ijzerdraad in relatie met zijn lengte. Hier wordt een weerstandsmeter gebruikt, maar je kunt deze demonstratie ook uitvoeren met een voeding en een stroommeter i.c.m. een spanningsmeter. Je zet een spanning van 1 volt over de draad, je meet de stroom door de draad, en met deze twee gegevens samen bepaal je de weerstand.

De waterstof-economie, heeft het de toekomst, of is het een hoax?

In Japan gelooft men in een toekomst voor de hydrogen-economy. In de trend naar koolstofarme samenlevingen wint waterstof aan bekendheid als een nieuwe energiebron die geen kooldioxide (CO2) uitstoot.