Lerarentips
-
Woordenschat
Teller: het bovenste deel van een breuk.
Noemer: het onderste deel van de breuk.
Nu je uit twee overbrengingsverhoudingen een samengestelde overbrengingsverhouding hebt berekend, gaan we nu een samengestelde overbrengingsverhouding berekenen uit drie overbrengingsverhoudingen!
Je werkt in groepen van vier om de overbrengingsverhoudingen te berekenen en het resulterende mechanische voordeel te bepalen.
Berekening 2
Tips voor docenten
-
Breukvereenvoudiging
Leerlingen hebben vaak moeite met het vereenvoudigen van breuken. 12/60 en 36/12 worden gelijkmatig vereenvoudigd met een 1 in de teller of de noemer.
60/36 wordt echter niet gelijkmatig vereenvoudigd met een 1 in de teller of de noemer. Zorg ervoor dat de leerlingen zich ervan bewust zijn dat deze breuk maximaal kan worden vereenvoudigd tot 5/3, door elk deel van de breuk met 12 te verkleinen.
Vul de ontbrekende berekeningen uit de tabel met overbrengingsverhoudingen in. Houd er rekening mee dat iedereen moet berekenen op basis van zijn of haar rol.
-
Rol 1: Bereken de rij Overbrengingsverhouding 1 van de bovenstaande tabel. Toon al het werk in uw technieknotitieboekje.
-
Rol 2: Bereken de rij Overbrengingsverhouding 2 uit de bovenstaande tabel. Toon al het werk in uw technieknotitieboekje.
-
Rol 3: Bereken de rij Overbrengingsverhouding 3 uit de bovenstaande tabel. Toon al het werk in uw technieknotitieboekje.
-
Rol 4: Bereken de rij met resulterende verhoudingen uit de bovenstaande tabel. Controleer de berekeningen uit Overbrengingsverhouding 1, 2 en 3 voordat u de uiteindelijke samengestelde overbrengingsverhouding berekent. Toon al het werk in uw technieknotitieboekje.
-
Alle rollen: Bereken de voordeelrij van de bovenstaande tabel. Toon al het werk in uw technieknotitieboekje.
Docententoolbox
-
Oplossing
Er wordt de volgende oplossingstabel gegeven voor berekening 2. Het mechanische voordeel voor Berekening 2 is een verhouding van 1:1, wat resulteert in een machtsoverdracht.
Docententoolbox
-
Stop en bespreek
Een verhouding van 1:1 had ook kunnen worden bereikt met slechts twee versnellingen van dezelfde grootte. Start een discussie door uw leerlingen het volgende te vragen:
-
Wanneer zou een overbrengingsverhouding van 1:1 nuttig zijn voor een robot?
-
Waren alle drie de overbrengingsverhoudingen nodig om een samengestelde overbrengingsverhouding van 1:1 te bereiken? Zo niet, kunt u dan een voorbeeld geven van een exemplaar waarbij minder versnellingen worden gebruikt?
-
Kun je in een zin uitleggen wat een overbrengingsverhouding van 1:1 is met betrekking tot het aantal keren dat elk meisje zich omdraait? (Hint: Het __T-aangedreven (ingaande) tandwiel zal één keer draaien, zodat het __T-aangedreven (uitgaande) tandwiel ook één keer zal draaien).
Berekening 3
Vul de ontbrekende berekeningen uit de tabel met overbrengingsverhoudingen in. Houd er rekening mee dat iedereen moet berekenen op basis van zijn of haar rol.
-
Rol 1: Bereken de rij Overbrengingsverhouding 1 van de bovenstaande tabel. Toon al het werk in uw technieknotitieboekje.
-
Rol 2: Bereken de rij Overbrengingsverhouding 2 uit de bovenstaande tabel. Toon al het werk in uw technieknotitieboekje.
-
Rol 3: Bereken de rij Overbrengingsverhouding 3 uit de bovenstaande tabel. Toon al het werk in uw technieknotitieboekje.
-
Rol 4: Bereken de rij met resulterende verhoudingen uit de bovenstaande tabel. Controleer de berekeningen uit Overbrengingsverhouding 1, 2 en 3 voordat u de uiteindelijke samengestelde overbrengingsverhouding berekent. Toon al het werk in uw technieknotitieboekje.
-
Alle rollen: Bereken de voordeelrij van de bovenstaande tabel. Toon al het werk in uw technieknotitieboekje.
Docententoolbox
-
Oplossing
Er wordt de volgende oplossingstabel gegeven voor berekening 3. Het mechanische voordeel voor Berekening 3 is een verhouding van 1:25, wat resulteert in een hogere snelheid.
Lerarentoolbox
-
Mechanisch voordeel
Nu leerlingen de overbrengingsverhoudingen hebben berekend die resulteren in alle drie soorten mechanische voordelen (krachtoverdracht, hogere snelheid en verhoogd koppel), moedigen leerlingen aan om na te denken over hun berekeningen vanuit hun technische notitieboekjes. Vraag de leerlingen welke patronen ze hebben opgemerkt. Stel de leerlingen de volgende vragen:
Vraag: Welke patronen heb je opgemerkt bij het berekenen van een verhouding die resulteerde in een machtsoverdracht?
A: De antwoorden kunnen variëren, maar de leerlingen moeten er rekening mee houden dat de samengestelde overbrengingsverhouding vereenvoudigt tot een fractie van 1/1.
Vraag: Welke patronen heb je opgemerkt bij het berekenen van een verhouding die resulteerde in een hogere snelheid?
A: De antwoorden kunnen variëren, maar de leerlingen moeten er rekening mee houden dat het eerste deel van de verhouding dat wordt weergegeven door de teller van de breuk een kleiner getal zal zijn vergeleken met het tweede deel van de verhouding of de noemer van de breuk. Met andere woorden, het aandrijvende ingaande tandwiel zal minder vaak draaien vergeleken met het aangedreven uitgaande tandwiel.
Vraag: Welke patronen heb je opgemerkt bij het berekenen van een verhouding die resulteerde in een verhoogd koppel?
A: De antwoorden kunnen variëren, maar de leerlingen moeten er rekening mee houden dat het tweede deel van de verhouding dat wordt weergegeven door de noemer van de breuk een kleiner getal zal zijn vergeleken met het eerste deel van de verhouding of de teller van de breuk. Met andere woorden: het aandrijvende ingaande tandwiel zal vaker draaien dan het aangedreven uitgaande tandwiel.
Vraag: Wat is de algemene relatie tussen snelheid en koppel?
A: Naarmate de snelheid toeneemt, neemt het koppel af en omgekeerd. Dit is te zien aan hun respectievelijke overbrengingsverhoudingen.