Systematische Natuurkunde 4 VWO ||| Samenvatting Hoofdstuk 6: Onderzoeken en ontwerpen
H6 | Onderzoeken en ontwerpen
6.1 Natuurkundige vragen
Onderzoeksvragen en ontwerpvragen
Natuurkundige vragen kun je verdelen in onderzoeksvragen en ontwerpvragen. Het antwoord op
een onderzoeksvraag is nieuwe kennis. Het antwoord op een ontwerpvraag is een nieuw product. Er
zijn verschillende manieren om een antwoord op een vraag te
vinden. Die staan hiernaast in het schema.
Onderzoeksvraag
In goede onderzoeksvragen staan de grootheden die voor het
onderzoek van belang zijn. Je gaat van je onderzoeksvraag een
verwachting bedenken, dit noem je een hypothese. Je gaat
vervolgens onderzoeken of de hypothese juist is of niet.
Ontwerpvraag
In goede ontwerpvragen staan de eisen waaraan een product moet
voldoen. Als het product klaar is, kun je nagaan of het product aan elke eis voldoet.
Experiment
Een experiment is het praktische deel van een onderzoek. Door middel van metingen zoek je naar
het antwoord op de onderzoeksvraag.
Ontwerpcyclus
Bij het ontwerpen doorloop je een ontwerpcyclus. Hierin houd je rekening met allerlei eisen
waaraan het product moet voldoen.
Computermodel en schaalmodel
Wil je eerst onderzoek doen, doe in eerste instantie een modelstudie. Je gebruikt dan een
computermodel of schaalmodel om de werkelijkheid na te bootsen, het is goedkoper en handiger.
Een computermodel rekent met formules die de verbanden tussen de grootheden beschrijven. Je
verandert de waarde van een grootheid en de computer berekent de gevolgen van die verandering
Een schaalmodel is een kleine versie van de werkelijkheid. Een schaalmodel kun je vrij snel
aanpassen en dus heel handig. Je kan hiermee snel en veilig allerlei situaties nabootsen ten
opzichte van de realiteit.
6.2 Onderzoeken
Het experiment
Het experiment is een manier om een antwoord op een onderzoeksvraag te krijgen.
Je bedenkt eerst wat je wilt meten en hoe. Dit heet het werkplan. Na de uitvoering
ervan verwerk je de resultaten. Je sluit het experiment af met een conclusie die
antwoord geeft op de onderzoeksvraag
Werkplan
Tijdens het bedenken van een experiment is het belangrijk dat je weet welke
grootheden een rol spelen. Vaak zoek je naar een verband. Je gebruikt dan een
meetmethode waarbij je één grootheid varieert en de andere meet. In elke meting
zitten meetonzekerheden. Je doet dan vaak de meting een aantal keer om de
meetonzekerheid te verkleinen.
Uitvoering
Voordat je het experiment gaat uitvoeren, wil je weten of het werkplan dat je gebruikt geschikt is
om de onderzoeksvraag te beantwoorden. Je doet dan een klein vooronderzoek om te testen of je
meetmethode leidt tot een goed resultaat, dit heet een pilotproef.
1
H6 | Onderzoeken en ontwerpen
6.1 Natuurkundige vragen
Onderzoeksvragen en ontwerpvragen
Natuurkundige vragen kun je verdelen in onderzoeksvragen en ontwerpvragen. Het antwoord op
een onderzoeksvraag is nieuwe kennis. Het antwoord op een ontwerpvraag is een nieuw product. Er
zijn verschillende manieren om een antwoord op een vraag te
vinden. Die staan hiernaast in het schema.
Onderzoeksvraag
In goede onderzoeksvragen staan de grootheden die voor het
onderzoek van belang zijn. Je gaat van je onderzoeksvraag een
verwachting bedenken, dit noem je een hypothese. Je gaat
vervolgens onderzoeken of de hypothese juist is of niet.
Ontwerpvraag
In goede ontwerpvragen staan de eisen waaraan een product moet
voldoen. Als het product klaar is, kun je nagaan of het product aan elke eis voldoet.
Experiment
Een experiment is het praktische deel van een onderzoek. Door middel van metingen zoek je naar
het antwoord op de onderzoeksvraag.
Ontwerpcyclus
Bij het ontwerpen doorloop je een ontwerpcyclus. Hierin houd je rekening met allerlei eisen
waaraan het product moet voldoen.
Computermodel en schaalmodel
Wil je eerst onderzoek doen, doe in eerste instantie een modelstudie. Je gebruikt dan een
computermodel of schaalmodel om de werkelijkheid na te bootsen, het is goedkoper en handiger.
Een computermodel rekent met formules die de verbanden tussen de grootheden beschrijven. Je
verandert de waarde van een grootheid en de computer berekent de gevolgen van die verandering
Een schaalmodel is een kleine versie van de werkelijkheid. Een schaalmodel kun je vrij snel
aanpassen en dus heel handig. Je kan hiermee snel en veilig allerlei situaties nabootsen ten
opzichte van de realiteit.
6.2 Onderzoeken
Het experiment
Het experiment is een manier om een antwoord op een onderzoeksvraag te krijgen.
Je bedenkt eerst wat je wilt meten en hoe. Dit heet het werkplan. Na de uitvoering
ervan verwerk je de resultaten. Je sluit het experiment af met een conclusie die
antwoord geeft op de onderzoeksvraag
Werkplan
Tijdens het bedenken van een experiment is het belangrijk dat je weet welke
grootheden een rol spelen. Vaak zoek je naar een verband. Je gebruikt dan een
meetmethode waarbij je één grootheid varieert en de andere meet. In elke meting
zitten meetonzekerheden. Je doet dan vaak de meting een aantal keer om de
meetonzekerheid te verkleinen.
Uitvoering
Voordat je het experiment gaat uitvoeren, wil je weten of het werkplan dat je gebruikt geschikt is
om de onderzoeksvraag te beantwoorden. Je doet dan een klein vooronderzoek om te testen of je
meetmethode leidt tot een goed resultaat, dit heet een pilotproef.
1
