De weerstand van een gloeidraad

En toen was ik in al mijn enthousiasme toch weer te snel gegaan.
Bij de uitvoering van het aangepaste practicum bleek de complexiteit van het geheel te groot: het gebruik van de schuifweerstand om de spanning te regelen bleek voor een hoop verwarring te zorgen. Daarnaast had het uitbreiden van de proef met het vervangen van de lamp door een constantaandraad tot gevolg dat de leerlingen te vroeg te veel spullen op hun tafel hadden staan.

Volgend jaar dus opsplitsen en opsplitsen. En dat had ik natuurlijk kunnen weten: ik ben vorig jaar bij vakdidactiek 3 veel te weten gekomen over de theorie achter practica en waarom deze voor de leerlingen vaak 'slecht ontworpen, verwarrend en niet-productief' zijn. Ik was dus gewaarschuwd.

Dus alles terug naar de ontwerptafel? Misschien wel radicaal vanaf het eerste practicum:
'Is de stroom voor, tussen en na twee lampjes verschillend? Geef een hypothese. Ontwerp een proef waarmee je dit test met behulp van ... Voer de proef uit, noteer je metingen en trek daaruit een conclusie. Welke problemen kwam je tegen bij het ontwerpen en de uitvoering? Zijn er nog opvallende zaken geweest? Zou je de proef een volgende keer anders doen?'
En dan nog eisen stellen aan de verslaglegging. Lijkt me ook wel wat voor een meerjarenplan.

In ieder geval moeten de in- en expliciete leerdoelen van dít practicum in meer losse practicumdelen.

• werking van de schuifweerstand
• meten van de stroom door een gloeidraad (en dan het liefst in stapjes van 0,2 V)
• meten van de stroom door een constantaandraad 

en dit moeten ze al gehad hebben en eventueel vooraf herhalen:

• van schema naar opstelling
• hoe de stroom te meten met een multimeter
• hoe de spanning te meten met een multimeter

In een tweede gedachte hierover: ze hebben het bouwen van een schakeling met meerdere kringen eigenlijk nog niet gehad, dus 'van schema naar opstelling' moet sowieso weer aan bod komen.

Misschien moet ik ze ook vrijlaten in de keus voor een grafiek: U in - I uit of I in - R uit. Of ze beiden laten maken en dan vragen welke grafiek hen de meeste informatie geeft...

Wordt vervolgd.

Lezing Erik Verlinde

Ik ben net met collega Jaap bij een boeiende lezing van theoretisch natuurkundige Erik Verlinde geweest. Dus niet over hem, maar van hem zelf. De lezing was georganiseerd door Studium Generale. Weliswaar in het Engels, maar zeer goed te volgen.

Via Newton (massa trekt massa aan) en Einstein (massa kromt de ruimtetijd) zoomde hij in op het noodzakelijk zijn van donkere materie en donkere energie om het verschil te verklaren tussen de met deze theorieën te verklaren massa van o.a. sterrenstelsels en de gemeten massa hiervan.

Wat ik er van begrepen heb:
Hij stelt dat zwaartekracht een macroscopisch verschijnsel als gevolg van de connectie tussen alle verstrengelde deeltjes is. 'Emergent' is de term die hiervoor gebruikt wordt. En deze deeltjes beschrijven onze ruimte. De zwaartekracht wordt bepaald door de entropie (en dat is dus informatie) van het oppervlak rondom materie. Dit idee is ook geopperd voor zwarte gaten (Hawking/Bekenstein).
Volgens mij had hij het overigens eerst alleen over een niet-realistische, zogenaamde Anti-deSitter-ruimte. Dat is een beschrijving van de ruimte met een negatieve cosmologische constante: dat had hij nodig zodat hij dan vanuit de snaartheorie kon redeneren. Maar hij had dus ook een manier gevonden om zijn theorie te verplaatsen naar de reële ruimte.
Hij had een formule met iets van de Hubble-constante (dat is een erg groot getal) wat prachtig uitkwam bij de afwijking bij grote zaken als sterrenstelsels - de afwijking dus tussen de theoretische draaisnelheid en de gemeten waarden, die tot nu toe verklaard werden met de (onvindbare) donkere materie. (Zie afbeelding).

Het mooie is dat ondertussen een aantal astronomische onderzoekers Eriks theorie hebben kunnen staven aan metingen met zogenaamde 'zwakke zwaartekrachtlenzen'.

Typeplaatjes

Om de leerlingen op een meer concrete manier met energie, vermogen, spanning en stroom in aanraking te brengen, heb ik hen van een paar gegooglede typeplaatjes voorzien.

Wat staan daar soms een hoop voor hen herkenbare eenheden op! Vooral die hogedrukreinigers van Kärcher.

In tweetallen. Binnen tien minuten ruilen met een ander tweetal. Daarna uitkomsten vergelijken en bediscussiëren. Ik heb hen ook aangemoedigd wat verder te kijken: waar denk je dat het typeplaatje van is? welke andere eenheden en symbolen ken of herken je?

Practicumvoorbereiding Elektriciteit

Vorig jaar had ik al een practicum herschreven zodat het I-U-gedrag van een fietslampje kon worden onderzocht - onder de 2 Volt. Dit practicum is nu uitgebreid met een herhaling van de proef op een stuk constantaandraad.

In het verlengde daarvan (en weer op basis van hetzelfde schema) wordt de invloed van de lengte en de diameter van de draad onderzocht.

Op de foto is overigens in de opstelling de schuifpotentiometer, waarmee de verschillende spanningen tussen 0 en 2 Volt worden ingesteld, niet meegenomen.