Ontwerp een moeilijk waarneembaar voorwerp

Lesverloop

1. 1

   Stap 1: Voorbereiding

   Print voor elke leerling één set werkkaarten.

   Begrippen

   Mimese – Een camouflagetechniek waarbij een dier lijkt op iets wat voor de waarnemer oninteressant is.

2. 2

   Stap 2: Introductie

   Bespreek met de klas een paar voorbeelden van camouflage. Vraag de leerlingen welke kenmerken dieren die zich goed kunnen camoufleren gemeen hebben.

   Dieren gebruiken allerlei technieken om op te gaan in hun omgeving, zoals mimese, vergelijkbare patronen en het aannemen van dezelfde kleur als hun omgeving. Het doel is steeds hetzelfde: onopgemerkt blijven.

   Een manier om vliegtuigen op te sporen is met radar. Radar gebruikt radiogolven voor detectie en afstandsmeting. Een radar zendt pulsen van radiogolven uit. Als die een voorwerp raken, worden ze teruggekaatst naar een antenne. De antenne vangt de teruggekaatste golven op. Zo kan het vliegtuig worden gedetecteerd.

   De vorm van een vliegtuig heeft veel invloed op hoe gemakkelijk het met radar te detecteren is. Vliegtuigen met ronde vormen zijn bijvoorbeeld gemakkelijker te detecteren dan vliegtuigen met scherpe, rechte randen. Dat komt door de manier waarop radiogolven op hun oppervlakken worden teruggekaatst.

   Ook het materiaal waarvan een vliegtuig is gemaakt, speelt een rol. Licht en radiogolven maken allebei deel uit van het elektromagnetische spectrum. Hoe het oppervlak van een materiaal reageert op elektromagnetische straling, hangt af van de golflengte. Sommige materialen kaatsen meer straling terug, terwijl andere de straling beter absorberen. Dat beïnvloedt hoe gemakkelijk ze te detecteren zijn.

   De afstandssensor van Ari meet afstanden met looptijdmeting. De sensor zendt een lichtbundel uit. Zodra het licht een oppervlak raakt, wordt het teruggekaatst naar Ari.

   Ari berekent de afstand op basis van de tijd die het licht nodig heeft om naar het voorwerp en terug naar Ari te reizen. Hoe langer dat duurt, hoe verder het voorwerp weg is.

3. 3

   Activiteit 1

   Stap 3: Activiteit 1 – Materialen verzamelen om te testen

   Bij deze activiteit verzamelen leerlingen verschillende materialen om te onderzoeken hoe goed de looptijdsensor van Ari bij elk oppervlak werkt.

   Verdeel de leerlingen in groepjes en geef elk groepje een Ari.

   Laat de leerlingen voorwerpen zoeken die verschillen in kleur, glans, vorm en materiaal. Kies bij voorkeur materialen met tegengestelde eigenschappen: licht en donker, mat en glanzend, rond en plat, enzovoort.

   Laat de leerlingen de materialen en hun eigenschappen op hun werkkaart noteren zodra ze hun voorwerpen hebben verzameld.

4. 4

   Activiteit 2

   Stap 4: Activiteit 2 – Materialen testen en meetgegevens analyseren

   Bij de tweede activiteit testen de leerlingen hoe goed elk materiaal werkt met de looptijdsensor van Ari.

   Leg een liniaal op een vlakke ondergrond en plaats Ari op 20 cm van het nulpunt. Open de Distance-app van Ari en controleer of de gemeten afstand 20 cm is.

   Vervang het referentievoorwerp door een te testen voorwerp bij het nulpunt van de liniaal. Noteer welke afstand Ari aangeeft en hoe stabiel de meetwaarde is. Bepaal de schommeling als de hoogste min de laagste afgelezen afstand terwijl Ari en het voorwerp stilstaan. De stabiliteit is hoog bij minder dan 0,5 cm schommeling, gemiddeld bij 0,5–1 cm (inclusief grenzen) en laag bij meer dan 1 cm.

   Herhaal stap 3 voor de overige voorwerpen.

   Analyseer de gegevens nadat alle voorwerpen zijn getest. Welke eigenschappen lijken voorwerpen die licht terugkaatsen gemeen te hebben?

5. 5

   Afsluiting

   Stap 5: Afsluitbriefje

   Laat de leerlingen hun afsluitbriefje invullen en inleveren. Dit is de laatste pagina van de werkkaart.