Klas 1/2/3

Achter elk product dat wij maken, zit een technisch verhaal. Deze verhalen staan centraal in Technobits en verhelderen belangrijke basisbegrippen in de techniek.

Header technobits

Techniek

Technobits

Bekijk ook

Extra's

Schooltv biedt meer dan video's! Ontdek onze extra inhoud:

Ontvang jij de nieuwsbrief al? Blijf op de hoogte door je aan te melden en ontvang elke maand een nieuwsbrief naar keuze in je inbox!

Aan de lopende band kan je snel een auto in elkaar zetten. De ene medewerker schroeft de motor vast; de volgende zet de koets erop en voor je het weet rolt er weer een auto de fabriek uit. Lopende banden of ook wel transportbanden genoemd, vervoeren producten of mensen. 
Een roltrap is ook een transport band. Deze band vervoert mensen naar boven en beneden. Bij een vrachtwagenfabriek is er niet echt sprake van een lopende band. Wel word de vrachtwagen net zo gebouwd als vroeger de auto's aan de lopende band. Doordat iedereen in de fabriek achter elkaar iets anders doet wordt de vrachtwagen langzaam opgebouwd. Aan het einde draai je de sleutel om en rijd je je nieuwe vrachtwagen zo van de band af. 
De transportband word niet alleen gebruikt als productiemethode. Er zijn verschillende toepassingen te bedenken voor de transportband. Ook in de woestijn waar het moeilijk is om wegen te bouwen en producten te vervoeren is de transportband een uitkomst. 
Op Schiphol wordt de transportband gebruikt om mensen te vervoeren. De luchthaven is steeds groter geworden en om de vliegtuigen op tijd te laten vertrekken moeten de mensen snel van de ene kant naar de andere kant van de luchthaven kunnen.
Het principe van een transportband is eenvoudig. Het is een eindeloze band die door wieltjes wordt ondersteund. Deze band loopt aan één kant om een trommel die door een motor wordt aangedreven.

Transport

Waarom zou je een lopende band in de woestijn aanleggen? En hoe werkt een lopende band eigenlijk?

De transportband

Groep 6/7/8

Eieren gaan snel kapot. Daarom moet ze goed verpakt worden. Eierdozen zijn zo gemaakt dat ze een eitje precies omsluiten. De ruimtes tussen het ei en de buitenkant van de doos zijn bufferruimtes. Deze bufferruimtes vangen de klappen op als het doosje valt. 
Ook elektronische apparatuur is kwetsbaar en moet dus goed worden beschermd tijdens transport. Je kan elektronische apparatuur verpakken in voorgevormd karton. Dit heeft precies de vorm van het apparaat in de verpakking. Om deze bufferruimtes te creëren worden verschillende materialen gebruikt. Bijvoorbeeld geperst karton. Dit kan precies de vorm krijgen van het apparaat dat verpakt zit. Zo sluit de verpakking mooi stevig aan en vangen de holle ruimtes de klappen op. 
Ook wordt piepschuim veel gebruikt. Piepschuim zit vol met luchtbelletjes. Dat zijn de bufferruimtes die de krachten opvangen die ontstaan tijdens vervoer van kostbare elektronica. Wat ook goed werkt is bubbeltjesplastic. Al die door plastic afgesloten bubbeltjes lucht, zijn bufferruimtes die de klappen opvangen.

Bijzondere verpakkingen

Kwetsbare producten moeten goed verpakt worden tijdens het transport.

Bufferruimte vangt de harde klappen op

Bij veel sporten gaat het erom wie de snelste is. En we worden steeds sneller. Niet alleen door meer en anders te trainen, zoals krachttraining, maar ook door andere technieken. 
Zo zijn veel sporters, en dus ook schaatsers, de laatste jaren op zoek naar manieren om hun luchtweerstand te verkleinen. Schaatsers hebben veel last van luchtweerstand. Als je als schaatser 40 km per uur gaat voel je een flinke wind. Dat is de lucht die je tegen houdt. Net als wind tegen tijdens het fietsen of een flinke woei op het strand. 
Als een schaatser vooruit beweegt door lucht, drukt de schaatser de lucht voor zich opzij. Hierdoor ontstaat voor de schaatser een hogedrukgebied. Achter de schaatser komen de luchtstromen niet meer netjes bij elkaar. Dan ontstaat er een lage druk. Het drukverschil tussen de voorkant en de achterkant zorgt ervoor dat er een kracht ontstaat die naar achteren gericht is. Om die kracht kleiner te maken moet het verschil in druk kleiner worden gemaakt. Als de lucht beter langs de schaatser glijdt, langer blijft zitten zeg maar, ontstaat er een minder groot lagedrukgebied. Ook wel zog genoemd. 
De vorm van het menselijk lichaam is stomp en er ontstaan veel wervelingen als het met een flinke snelheid door de lucht gaat. Een groot zog. Als je het oppervlak van de sporter verstoort door ribbeltjes of uitstekende puntjes, blijft de lucht als het ware langer kleven aan het lichaam. Hierdoor snijdt het lichaam mooier door de lucht, er ontstaat een kleiner zog en dus minder drukverschil. 
Bij testen in een windtunnel bleek dat als je zigzagtape aanbrengt op o.a. de benen en het hoofd van de schaatser dit zijn drukweerstand aanzienlijk verlaagde. En deze techniek leverde de nodige medailles op voor de Nederlandse schaatsers.

Luchtweerstand

Schaatspakken hebben tegenwoordig ribbeltjes op de zijkant. Hierdoor wordt de wrijving van de lucht aan het pak minder. En daardoor vermindert de weerstand. En dat is belangrijk in de sport.

Met ribbeltjes op je pak sneller schaatsen

Architecten en stedenbouwkundigen gebruiken vaak de computer om mensen een idee te geven van hoe een gebouw of een plein eruit zal zien als het straks af is.
De basis van een ontwerp is nog altijd een tekening op papier.
Er worden ook modellen en maquettes van ontwerptekeningen gemaakt. Dit zijn fantastisch mooi gemaakte modellen op schaal. Op deze manier kun je kijken op welk tijdstip de schaduw binnenvalt of hoe een ontwerp zich gedraagt bij forse wind.
Maar met de computer kun je de werkelijkheid nog beter benaderen. Je kunt als het ware al door het toekomstige gebouw heenlopen, deuren openen en de lift nemen. 
Je kunt zien of iedereen genoeg ruimte heeft en of je het gebouw wel mooi vindt. Ook kan op deze manier berekend worden hoeveel bouwmateriaal er nodig is en wat de kosten daarvan zijn.

Het ontwerpen van gebouwen

Bij het ontwerpen van gebouwen maken architecten eerst een tekening op papier. De volgende stap is vaak een schaalmodel, of maquette. Maar tegenwoordig gebruiken ze ook vaak de computer. Waarom? Dat zie je in de clip.

Niet alleen meer met pen en papier

Kunnen we nog wel zonder mobiele telefoon? Overal op straat, in het park of in de auto, zie je mensen telefoneren. Een paar jaar geleden waren deze telefoons nog erg zeldzaam en je kon ze ook niet zomaar in je broekzak stoppen. Eigenlijk is je mobieltje de opvolger van de zendradio. Alleen kon je daarmee niet verzenden én ontvangen tegelijk. Dat kan je mobiel wel. 
Hiervoor zijn er netwerken aangelegd. Zo'n netwerk bestaat uit allemaal antennes. Via die antennes is een mobiele telefoon verbonden met een uitzendmast en die is weer verbonden met een centrale. Die centrale weet bij welke antenne die andere telefoon uithangt en regelt dat het gesprek van de ene naar andere mobiele telefoon gaat. Er is dan een lijn gemaakt waarover twee telefoons met elkaar spraakberichten kunnen uitwisselen....gewoon praten dus. 
Ook als je naast elkaar staat, gaat het gesprek toch via die grote omweg. Bij mobiele telefonie moet jouw spraak omgezet worden in elektromagnetische golven. Dit gebeurt door chips in de telefoon. Jouw stem wordt omgezet in een elektrisch signaal. Een analoog signaal, dat betekent dat het geluid is opgedeeld in een eindeloze hoeveelheid kleine deeltjes. Dit analoge signaal wordt omgezet naar een digitaal signaal, minder deeltjes, dus minder ruimte innemend, en wordt dan verstuurd. 
Eenmaal weer in de telefoon van de gesprekspartner wordt het signaal weer analoog gemaakt en kan je het geluid horen. Dit omzetten van analoog naar digitaal en terug heet coderen.

Hoe werkt je mobiel?

In 2003 had één op de vijf mensen, in de hele wereld, een mobiele telefoon. Het gebruik is zo gemakkelijk. Maar heb je je wel eens afgevraagd hoe zo'n apparaatje nou eigenlijk werkt?

Zender, ontvanger, coderen

Bij fitnessapparatuur worden krachten en bewegingen van het apparaat naar de mens en andersom overgebracht. 
We hebben te maken met de zwaartekracht, de normaalkracht, dat is de kracht waarmee je het apparaat terugduwt, wrijving en spierkracht. 
Als we een fitnessapparaat gebruiken combineren we twee mechanische systemen: het menselijk lichaam en het apparaat. 
De meeste fitnessapparaten dienen om weerstand op te wekken die we dan met onze spieren moeten overwinnen. 
Eén manier om weerstand te vergroten is de wrijving te laten toenemen. Denk maar aan het aantrekken van de remmen als je fietst.
Bij de roeimachine wordt weerstand opgewekt door schoepen. Die schoepen vangen lucht en die luchtweerstand remt af. Zo wordt het steeds zwaarder om te roeien.
De meeste apparaten voor gewichtstraining bestaan uit een systeem met katrollen, hefbomen en gewichten. Voor elke beweging of spiergroep is een ander apparaat. 
Hier worden de armen getraind. De normaalkracht is even groot als de spierkracht. 
Via katrollen wordt de zwaartekracht omgezet in normaalkracht. De spierkracht is gelijk aan de normaalkracht, die door het apparaat op de rug wordt uitgeoefend. En de rug duwt met een even grote spierkracht terug.
Bij de oefeningen verplaatsen we de gewichten. Meestal omhoog. Daarbij spelen de zwaartekracht en de spierkracht een rol. 
Door het gewicht te verhogen, wordt de zwaartekracht groter, en moeten we dus meer spierkracht gebruiken.

Fitness

Misschien ga jij ook wel eens naar een sportschool om met fitness je conditie bij te houden of je spieren te trainen. Bij fitnessapparaten worden op allerlei manieren krachten overgebracht van je lijf naar het apparaat en andersom.

Een kwestie van het overbrengen van krachten

Dit zijn nulenergie-woningen. Huizen die zelf energie kunnen winnen op verschillende manieren. Als ze net zoveel energie verbruiken als dat ze winnen, zijn het nulenergie-woningen. De balans is nul. 
Energie winnen kan bijvoorbeeld door zonnepanelen op je dak te plaatsen. Zonne-energie wordt dan omgezet in elektriciteit. Een andere manier is zonneboilers. Dat zijn zwarte panelen, waar water door stroomt. Door de zwarte kleur wordt veel zonne-energie opgenomen. 
Naast energiewinning kun je ook op verschillende manieren energie besparen. Door natuurlijke lichtinval en dus veel zon in huis, kan de verwarming lager worden gezet worden en het licht overdag uit worden gelaten. Dubbele ramen isoleren veel beter dan enkele. Dat komt doordat er stilstaande lucht tussen die twee ramen zit. Stilstaande lucht heeft een laag warmtegeleidingscoëfficiënt. Dat wil zeggen dat er weinig warmte door verdwijnt. Met glaswol of ander isolatiemateriaal kun je muren, plafonds en vloeren isoleren, zodat warmte niet onnodig wegstroomt. 
Er kan ook veel energie bespaard worden door zuinige apparatuur te gebruiken. Dat begint al bij zuinige spaarlampen. Maar ook een apparaat als een warmtepomp is energiebesparend. Die zorgt voor de verwarming in huis. In een warmtepomp wordt koude lucht samengedrukt en die wordt dan warm. Een warmtepomp is zuiniger dan een ketel op gas. 
Een warmtemuur is een alternatief voor verwarmingsradiatoren. Een hele muur straalt warmte uit omdat er buizen doorheen lopen die gevuld zijn met warm water. De ruimte is snel warm met minder energie. Een nieuwe vorm van energiebesparing is het werken met sensoren. Die zien waar wel of geen mensen aanwezig zijn in huis. De computer kan dan de verwarming en het licht uit doen in gedeeltes van het huis waar niemand is.

Nulenergie-woningen

De hele dag door gebruiken we energie. Daarvoor verbranden we fossiele brandstoffen. Maar we kunnen ook zelf energie opwekken. En er zijn technieken om minder energie te verbruiken.

Welke energiebesparende maatregelen zijn er?

In ons moderne leven gebruiken we veel elektrische apparaten: wasmachines, lampen, televisies, computers.... Die apparaten gebruiken veel elektriciteit. 
Elektriciteit wordt opgewekt in elektriciteitscentrales. Daar staan deze turbines, te vergelijken met een dynamo van een fiets, en die worden aangedreven door stoom. Stoom krijg je door water te verwarmen. Dat doe je met vuur. En vuur kun je maken met kolen of gas. Kolen en gas zijn fossiele brandstoffen. Maar... fossiele brandstoffen raken op en zorgen voor vervuiling. 
Bij verbranding van fossiele brandstoffen komen gassen vrij die een deken om de aarde heen vormen. Dit heet het broeikaseffect. Hierdoor wordt het warmer op aarde, smelten de poolkappen en stijgt het water. Dit zorgt voor overstromingen. Daarom wordt er gekeken naar andere brandstoffen om elektriciteit mee op te wekken. Bijvoorbeeld wind en biomassa.

Elektriciteit uit kolen en gas

Overal om ons heen zie je elektriciteit. Althans je kunt het resultaat, namelijk licht of bewegende apparaten, zien. In de clip zie je hoe we aan die elektriciteit komen. En waarom dat in de toekomst anders zal moeten.

Hoe lang kan dat nog?

Producten kunnen in een container van het ene land naar het andere land worden getransporteerd. Dat kan via de vrachtwagen, de trein of het schip. En dat betekent dat een haven aangepast moet zijn aan het containervervoer. Zo zijn er speciale kranen nodig om de containers op de vrachtwagens en treinen te takelen. Of op andere schepen. Een grote logistieke operatie. 
Vandaar dat er een standaardcontainer is. Met een standaard maat, een standaard gewicht, een standaard vorm en misschien wel het belangrijkste..... de standaard vergrendeling. De standaard vergrendeling zorgt ervoor dat de container makkelijk kan worden vastgezet op het schip, de trein en de vrachtauto.... en dat elke container makkelijk kan worden getakeld door een kraan. 
Zo'n container noemen ze ook wel een TEU (tiejoe) een twenty foot equivalent unit. Dat wil zeggen een standaardeenheid van 20 voet lang, zo'n 6 meter. Het gaat om hele grote schepen die de containers vervoeren. En ze worden ook steeds groter, want hoe meer er vervoerd kan worden door één schip hoe goedkoper het wordt per container. 
Er zijn plannen om schepen te maken die i.p.v. 9000 bijna 15.000 containers kunnen vervoeren. Dat betekent schepen zo groot als vijf voetbalvelden, waar plaats zal zijn voor bv. 25000 auto's of 2,5 miljoen televisietoestellen.

De hele wereld over in een container

Er worden jaarlijks bijna 200 miljoen containers vervoerd. Deze worden gevuld met allerlei producten, van zakken meel tot televisietoestellen. Om het vervoer over land en zee zo makkelijk mogelijk, en dus goedkoper, te maken, zijn de containers gestandaardiseerd.

Standaardmaat, standaardgewicht, standaardvergrendeling

Een speelfilm van 2 uur past tegenwoordig op een schijfje zo groot als een cd'tje. De hoeveelheid informatie die zo'n speelfilm nodig heeft, hebben we steeds kleiner kunnen maken. Die wordt in feite samengedrukt. Dat noemen we comprimeren. En de techniek heet compressie. 
Als je bewegend beeld en geluid digitaal is, dan kun je het samendrukken, comprimeren. Digitaal betekent dat al de beelden en geluiden, de informatie, ook wel data genoemd, zijn verwerkt tot nullen en enen. Dat is het alfabet van computertaal. Een 0 of een 1 is dan een bit. En die kan je zo combineren dat er codes ontstaan die computers kunnen lezen. Dat gebeurt in reeksen van 8 bits. 8 Bits zijn 1 byte. 
Muziek en beeld kunnen we onderverdelen in hele kleine onderdelen. Hele kleine onderdelen met hele waarden. Die kunnen we uitdrukken in reeksen van nullen en enen, bytes. Als je een beeld comprimeert, gebeurt het volgende. Eén seconde bewegend beeld bestaat uit 24 beeldjes. 24 Verschillende beeldjes die, als je ze snel achter elkaar afspeelt, bewegende beelden tonen. 
Elk van die 24 plaatjes bestaat uit ongeveer 400.000 beeldpuntjes, dat noemen we pixels. Zo krijg je een mooi scherp beeld. Maar wat nou als je een strakblauwe lucht filmt. Dan hoef je toch niet zoveel puntjes te gebruiken. Blauw is blauw zou je denken. Om de hoeveelheid informatie van een plaatje te beperken kun je bijvoorbeeld grotere stukken beeld dezelfde waarde geven. Zo wordt het beeld samengedrukt. 
Bij compressie van beeld worden alle deeltjes die op elkaar lijken als dezelfde gezien. Zo hoeft dus niet elk beeldpunt apart worden opgenomen in het digitale bestand. Als veel informatie in een plaatje of in muziek opgebouwd is uit min of meer dezelfde onderdelen dan hoeft dat maar één keer op een schijfje gezet te worden. Dit bespaart opslagruimte.

Compressie

Compressie is het verkleinen van de geheugenruimte die de beeld- en geluidsinformatie inneemt. Informatie wordt hiervoor van analoog naar digitaal omgezet. Deze techniek wordt bijvoorbeeld gebruikt bij MP3-files (audio) en cd's.

Informatie samendrukken

Omdat onze fossiele brandstoffen kolen en gas opraken en erg milieuvervuilend zijn, gebruiken we tegenwoordig andere materialen om energie op te wekken in elektriciteitscentrales. Bijvoorbeeld hout of mest. 
Hout en mest zijn voorbeelden van biomassa. Biomassa is de verzamelnaam voor biologische materialen, hout, mest, cacaodoppen of bermgras, die door de natuur worden voortgebracht en die gebruikt kunnen worden om energie op te wekken. 
Als je materialen verbrandt, komt er onder andere kooldioxide, CO2, vrij. 
Dat gebeurt ook bij biomassa. Alleen neemt biomassa op tijdens de groei ook CO2 op. Dit proces heet fotosynthese. 
Uit biomassa kun je op verschillende manieren energie halen.
Je kan het verbranden, zoals hout, cacaodoppen of bermgas. Dan heet het verbranding
En je hebt vergisting. Dan wordt het biologische materiaal afgesloten bewaard, zodat het gaat rotten en het brandbare gas methaan ontstaat. Dit gebeurt vaak met drijfmest, koeienstront. 
In Nederland is niet genoeg hout. Daarom wordt er ook veel uit het buitenland gehaald. Uit Canada bijvoorbeeld, waar hout in bossen geproduceerd wordt volgens bepaalde regels. Dat betekent dat voor elke boom die gekapt wordt er een nieuwe geplant wordt. Deze bossen zijn dus eigenlijk een soort houtfabrieken.
Naast dit hout, wordt er ook resthout van zagerijen en snoeihout gebruikt. Resthout zijn vaak de ronde buitenste delen van bomen waar geen planken van gezaagd kunnen worden. En snoeihout komt vaak uit bossen en parken in Nederland.
Zo wordt biomassa gebruikt om elektriciteit op te wekken. En dit noemen we de groene stroom.

Een duurzame vorm van energiewinning

Groene stroom is hetzelfde als gewone stroom, maar het is op een duurzame manier gewonnen. Bijvoorbeeld door windenergie, zonne-energie of biomassa.

Met hout en koeienstront energie maken

Het woord fotografie is een samenstelling van de twee Griekse woorden phos en graphos en betekent schrijven met licht. En dat is wat er gebeurt als je een foto maakt. Licht, daglicht of kunstlicht, valt op een onderwerp en schrijft op lichtgevoelig materiaal een indruk van het voorwerp. 
Die indruk beschouwen wij als echt. Het is precies zoals wij het zien in werkelijkheid. Althans het kan een eind in de buurt komen. Het is in dezelfde kleur en net zo scherp als wij het zien. Alles staat in de juiste verhouding als wij gewend zijn. Het hek is een hek en het gras is groen. Wij zeggen dat het beeld precies zo is als de werkelijkheid. 
Maar is dat wel zo? Want met het blote oog zie je veel meer: je kunt een heel eind naar rechts en naar links kijken, en omlaag en omhoog. Bovendien is een foto tweedimensionaal. Dat wil zeggen: je ziet omhoog en opzij, maar geen diepte. Zelf zien we in drie dimensies. Je kan diepte zien. En als je een beetje opzij gaat kan je achter voorwerpen langs kijken. 
Bij een digitale camera valt het licht op lichtgevoelige chips. Die lichtgevoelige chips bestaan uit diodes. En als daar licht op valt geven ze spanning af. Die spanning wordt gebruikt om de informatie van het plaatje op te slaan. Zo werkt een digitale camera anders dan een gewone fotocamera, met een andere techniek, maar met hetzelfde soort licht. 
Er zijn ook camera's die werken helemaal niet met licht maar met geluid. Zo worden ongeboren baby's vaak zichtbaar gemaakt met echografie. Bij echografie worden voor de mens niet hoorbare geluiden door een kastje uitgezonden in de buik van de zwangere vrouw. Met behulp van geluidsgolven die terugkaatsen kan een plaatje worden gemaakt van de ongeboren baby. 
De laatste nieuwe techniek bij het vastleggen van beelden is die van magnetische resonantie. Magneten brengen weefsel in beweging en aan de hand van die beweging kan de computer een plaatje uitrekenen. Dus geen foto met licht of met geluid, maar met magneten. En toch zien we een plaatje.

Fotografie

Er zijn verschillende manieren om de werkelijkheid vast te leggen: met licht, met geluid en met magneetvelden. Allemaal verschillende technieken. Wat vind jij de mooiste werkelijkheid?

Wat is de werkelijkheid?

Header slingers

Schrijf je in de voor de maandelijkse nieuwsbrief voor het laatste Schooltv PO-nieuws

Nieuwsbrief PO

Blijf op de hoogte van het laatste Schooltv-nieuws voor VO.

Nieuwsbrief VO

Contact

Schooltv Help

Veelgestelde vragen

Schooltv maakt educatieve content voor het onderwijs, bestaande uit video's en interactief materiaal. Altijd bij de les!

Over Schooltv

Over Schooltv.nl

Schooltv.nl is een videodatabase, gevuld met educatieve en informatieve videoclips, filmpjes, fragmenten, liedjes, animaties, lesvideo’s afleveringen, TV-programma’s, televisieseries, videoverzamelingen en afspeellijsten.