Proef exemplaar
Modules Isaacnatuurwetenschappen 2
8 Samenhang tussen de verschillende stelsels
9 Krachten
10 Materie
11 Voortplanting bij planten
12 Voortplanting bij de mens
Niet vallen!
Oriëntatie
Onderzoeksvraag
Wanneer is een voorwerp in evenwicht?
Hypothese
Voorbereiding
Materiaal
Karton Schaar Potlood Geodriehoek
Werkwijze
1 Teken je geodriehoek over op een stuk karton.
2 Knip de getekende driehoek uit.
3 Teken de zwaartelijnen op de uitgeknipte driehoek.
4 Leg de driehoek met het snijpunt van de zwaartelijnen op de top van je vinger.
Uitvoering
Resultaten
Wat merk je op?
Welke krachten spelen een rol bij dit onderzoek?
Reflectie
Besluit
Geef een antwoord op de onderzoeksvraag.
Mijn hypothese was JUIST / FOUT.
1 Kracht en effect
1.1 Grootheid kracht
Hieronder vind je de instructies voor het vouwen van een papieren vliegtuigje.
Bekijk de instructies aandachtig en voer ze uit.
Welke delen van je lichaam gebruik je om het vliegtuigje te plooien?
Geef twee voorbeelden uit het dagelijks leven waarvoor je ook je spieren gebruikt.
Gooi het vliegtuigje weg. Wat zie je gebeuren?
Leg het vliegtuigje neer. Blaas er tegen. Wat zie je gebeuren?
Je gebruikt in de voorbeelden hierboven steeds een kracht om het vliegtuigje te laten bewegen. Je kan de kracht zelf niet zien, maar je ziet wel de uitwerking. Om een kracht uit te oefenen kan je contact hebben met het voorwerp of niet.
Volgens de natuurkunde is een kracht een interactie die de beweging of de vorm van een voorwerp verandert. Een kracht zelf kun je niet zien, maar de gevolgen ervan zijn wel zichtbaar
Je komt in je dagelijks leven heel wat krachten tegen. De ene al wat groter dan de andere.
In welke van de twee situaties hieronder voorgesteld was de kracht het grootste? Duid de grootste kracht aan in het hokje onder de foto en motiveer je antwoord.
Aan de hand van het resultaat/uitwerking van een kracht, kan je zeggen of de kracht groot of klein is. Een kracht is dus een grootheid omdat je het kan meten. grootheid symbool grootheid eenheid symbool eenheid kracht
Oriëntatie
Onderzoeksvraag
Hoe kun je de grootte van een kracht bepalen?
Hypothese
Voorbereiding
Materiaal
Dynamometer 4 verschillende voorwerpen
Statief
Stappenplan
1 Hang de dynamometer aan het statief op.
2 Hang de voorwerpen één voor één aan de dynamometer.
3 Lees de grootte van de kracht af op de dynamometer.
Resultaten
Noteer het voorwerp en de grootte van de kracht die er wordt op uitgeoefend in de tabel.
voorwerp
gemeten kracht (N)
Reflectie
Besluit
Wat merk je op als je de krachten die werken op de verschillende voorwerpen met elkaar vergelijkt?
Van welke soort kracht maakt de dynamometer gebruik?
1.2 Verandering van vorm
Oriëntatie
Onderzoeksvraag 1
We willen onderzoeken hoe een spons verandert als je er op gaat staan. Noteer een passende onderzoeksvraag.
Hypothese
Ik denk dat
Voorbereiding
Materiaal
Spons
Stappenplan
Neem de spons en leg die op de grond. Ga op de spons staan en kijk wat er gebeurt.
Uitvoering
Resultaat
Wat gebeurt er met de spons als je erop gaat staan?
Reflectie
Besluit
Welke eigenschap van de spons verandert tijdens deze proef?
Is de vervorming van de spons tijdelijk of voor altijd? Verklaar je antwoord.
Geef een voorbeeld van een vervorming die blijvend is.
Mijn hypothese was JUIST / FOUT.
Oriëntatie
Onderzoeksvraag 2
We willen onderzoeken welk effect de grootte van een kracht heeft op een voorwerp. Noteer zelf een passende onderzoeksvraag.
Hypothese
Ik denk dat
Voorbereiding
Materiaal
Elastiek
Uitvoering
Stappenplan
1 Neem een elastiek.
2 Trek eerst zachtjes aan de elastiek en kijk wat er gebeurt.
3 Trek nadien harder aan de elastiek en kijk wat er gebeurt.
Resultaat
Hoe harder je aan de elastiek trekt, hoe GROTER / KLEINER de kracht op de elastiek.
Hoe harder je aan de elastiek trekt, hoe MEER / MINDER de elastiek zal uitrekken.
Reflectie
Besluit
Geef een antwoord op de onderzoeksvraag.
Mijn hypothese was JUIST / FOUT.
Een kracht kan zorgen voor de verandering van vorm van een voorwerp. Hoe groter de kracht, hoe groter de vervorming. De vervorming kan tijdelijk of blijvend zijn.
1.3 Verandering van bewegingstoestand
Oriëntatie
Onderzoeksvraag 1
Wat gebeurt er als je tegen een stilliggende knikker duwt?
Hypothese
Ik denk dat de knikker
Voorbereiding
Materiaal
Knikker
Stappenplan
Geef een duw tegen een stilliggende knikker.
Uitvoering
Resultaten
Wat zie je gebeuren?
Wat zal er gebeuren als je harder duwt?
Reflectie
Besluit
Welke eigenschap van de knikker veranderde in deze proef?
Mijn hypothese was JUIST / FOUT.
Oriëntatie
Onderzoeksvraag 2
Wat gebeurt er wanneer je klasgenoot een bal vangt?
Hypothese
Ik denk dat de bal
Voorbereiding
Materiaal
Bal
Stappenplan
1 Gooi een bal in de richting van je klasgenoot.
2 Je klasgenoot vangt de bal.
Uitvoering
Resultaat
Wat gebeurt er met de bal?
Herhaal de proef, maar nu slaat je klasgenoot de bal weg.
Welk verschil merk je?
Reflectie
Besluit
Wat gebeurt er met de snelheid van de bal als de klasgenoot de bal vangt?
Wat gebeurt er met de richting van de bal als je klasgenoot terugslaat?
Mijn hypothese was JUIST / FOUT.
Een kracht kan zorgen voor een verandering van snelheid of bewegingsrichting van een voorwerp. Een voorwerp kan versnellen, vertragen of van richting veranderen. Hoe groter de kracht, hoe groter de verandering van snelheid.
1.4 Verplaatsing, tijd en snelheid
Je leerde dat een kracht ervoor kan zorgen dat de bewegingstoestand van een voorwerp verandert.
Wanneer jij op je fiets zit en trapt, gebruik jij je kracht om jezelf voort te bewegen en te verplaatsen.
Hieronder zie je een mogelijk voorbeeld:
Op hoeveel kilometer ligt het beginpunt van de fietstocht?
Na hoeveel kilometer eindigt de fietstocht?
Hoe groot is de verplaatsing die de fietser maakte?
Verplaatsing is de verandering in positie van een object van een beginpunt naar een eindpunt.
Stel dat de fietser uit het voorbeeld na 3 kilometer omkeert en terug naar het beginpunt fietst.
Wat kan je dan zeggen over het begin- en eindpunt van de fietstocht?
Hoeveel kilometer heeft de fietser in totaal gefietst?
Als je 3 km van huis naar school fietst en weer terug naar huis gaat, is je verplaatsing 0 km, want je beginplaats en eindplaats zijn hetzelfde. Er is wel sprake van een afgelegde weg. Deze is 3 km heen en 3 km terug, wat een totale afstand is van 6 km.
Afgelegde weg is de totale lengte van het pad dat een voorwerp heeft gevolgd tijdens zijn beweging. 0 km 1 km 2 km 3 km
Verplaatsing, tijd en afgelegde weg zijn grootheden omdat je ze kan meten. Vul de tabel hieronder verder aan.
grootheid symbool grootheid eenheid symbool eenheid verplaatsing
afgelegde weg tijd
Oriëntatie
Onderzoeksvraag
Hoe kunnen we berekenen welke leerling van de klas het snelste is over dezelfde verplaatsing?
Hypothese
Voorbereiding
Materiaal
Meetlint (10 m of langer)
Stopwatch/chronometer
Werkwijze
1 Opstellen parcours : Meet een rechte afstand af van 20 meter. Markeer duidelijk het begin- en eindpunt.
2 Eén leerling loopt van begin naar eindpunt.
3 Een andere leerling meet de tijd met een stopwatch.
4 Herhaal dit met minstens 3 verschillende leerlingen.
Resultaten
Vul de tabel in:
Reflectie
Besluit
Bereken de snelheid van elke leerling met de formule:
Wie liep het snelst?
Waarom moet de afstand steeds hetzelfde zijn om de snelheden te vergelijken?
Hoe zou je de snelheid in km/u kunnen uitdrukken in plaats van m/s?
Mijn hypothese was JUIST / FOUT.
Snelheid is de verplaatsing die iemand maakt gedurende een bepaalde tijd.
Snelheid is dus de verhouding van verplaatsing ten opzichte van de tijd.
grootheid symbool grootheid eenheid symbool eenheid snelheid
Opdracht 1
(Zie Verder oefenen? 1 , 3 , 4 , 5 , 8 )
CHECK-UP
Heb ik het begrepen?
Welk effect heeft de kracht op het voorwerp? Gaat het over een vervorming (V) of een verandering van snelheid (S)? Soms zijn de twee antwoorden mogelijk. Noteer de juiste letter(s) bij de foto’s.
Opdracht 2
(Zie Verder oefenen ? 2 )
Stel je rijdt 9 km in 30 minuten. Wat is de gemiddelde snelheid in km/u?
Zet de gevonden snelheid om naar de snelheid in m/s.
Opdracht 3
(Zie Verder oefenen? 6 , 7 , 9 )
Een postduif kan over een lange afstand vliegen aan een snelheid van 100 km u . Een brandgans bereikt een gemiddelde snelheid van 65 km u . Stel ze vertrekken samen en vliegen beide over een afstand van 25 km. Hoe lang moet de postduif wachten tot de gans aankomt?
postduif brandgans afstand afstand tijd tijd
Antwoord:
1.5 Verder oefenen?
1 Vul aan met het gevolg van de kracht.
a Je knijpt hard in een opgeblazen ballon. De ballon
b Je laat je balpen los. Je balpen .
c Je trapt tegen een bal. De bal
d De keeper grijpt de bal. De bal .
2 a Een fietser rijdt 12 km in 40 minuten. Bereken zijn gemiddelde snelheid in km/u.
Antwoord:
b Hoe lang doet een trein erover om 90 km af te leggen met een gemiddelde snelheid van 60 km/u?
Antwoord:
c Een auto rijdt met een constante snelheid van 80 km/u. Hoe ver geraakt hij in 2,5 uur?
Antwoord:
d Een auto rijdt 54 km/u, hoeveel m/s is dat?
Antwoord:
3 Welke verandering heeft de kracht op het voorwerp? Gaat het over een verandering van vorm (V) of een verandering van snelheid (S)? Soms zijn de twee antwoorden mogelijk. Plaats de juiste letters bij de foto’s.
4 Duid de gevolgen van de kracht aan in volgende situaties. vervorming bewegingsverandering tijdelijk blijvend versnellen vertragen
Een fietser remt hard.
Je legt je hoofd op een kussen.
Je laat een glas stuk vallen op de grond.
In het zwembad ga je van de glijbaan.
De leerkracht scheurt een toets in twee.
Je houdt een bal tegen met je hockeystick.
5 a Je duwt een winkelkar vooruit.
Welk gevolg van de kracht treedt op?
Wat verandert er als je harder duwt?
b Een voetballer trapt tegen een stilstaande bal.
Welke kracht werkt er op de bal?
Welke gevolgen zie je?
6 a Lisa loopt van thuis naar school. De school ligt 1,2 km van haar huis. Ze doet er 15 minuten over.
Bereken haar gemiddelde snelheid in km/u.
Is dit een realistische loopsnelheid of wandelsnelheid?
b Tom fietst naar het park en weer terug. Heenweg: 2 km in 5 minuten. Terugweg: 2 km in 10 minuten.
Wat is de totale afgelegde weg?
Wat is de totale verplaatsing?
Bereken de gemiddelde snelheid voor de hele rit.
7 Bekijk de grafiek en beantwoord de vragen.
wandelaar
a Wie wandelt het snelst?
b Wat is de verplaatsing van wandelaar C na 5,5 uur? ∆x=
c Wat is de tijd die wandelaar E nodig heeft om 5 km te wandelen? ∆t=
d Wat is de snelheid van wandelaar A?
e Bekijk de grafiek van wandelaar D en vul de tabel verder aan.
f Als de afgelegde weg verdubbeld dan zal de tijdsduur HALVEREN / VERDUBBELEN.
Naam:
Klas:
Datum: / /
Leonardo’s brug
Een naam die iedereen wel (her)kent, is Leonardo Da Vinci. Deze Italiaan en boegbeeld van de renaissance was behalve kunstenaar (van onder andere de ‘Mona Lisa’) ook uitvinder. In zijn meer dan 13 000 pagina’s notities combineerde hij tekenwerk met anatomie, studies van planten, architectuur en ontwerpen voor machines en constructies. Een van die ontwerpen is een lichtgewicht brug die hij rond 1480 bedacht in functie van het leger. Deze brug moest licht zijn, gemakkelijk op te bouwen, af te breken en te transporteren. Of de brug ooit echt gebruikt werd in Leonardo’s tijd is niet duidelijk. Da Vinci bedacht en tekende ontwerpen, een wetenschapper is hij echter nooit geweest. Wat vooral zo bijzonder is aan deze brug, is dat het ontwerp geen bevestigingsmaterialen voorziet. Hoe kan dat? Is het dan wel mogelijk om deze brug te bouwen? Met deze opdracht zoek je het uit!
1 Je eigen minibrug over water
Eerst bouw je een minibrug over een waterloopje. Wat heb je hiervoor nodig?
• een smal, langwerpig bakje met water (een waterloopje)
• 20 houten latjes of spatels van dezelfde lengte (ca. 12 cm)
• een gewicht
Probeer met deze benodigdheden, en vooral zonder bevestigingsmateriaal, een brugje te bouwen zoals in de figuur van Da Vinci hierboven. Lukt het niet, bekijk dan het filmpje van de QR-code en volg de stappen.
Ben je klaar met bouwen? Plaats dan je brug over je zelfgemaakt waterloopje en plaats er vervolgens je gekozen gewicht op.
Teken op de volgende afbeelding de krachtvector die het gewicht uitoefent op de brug.
Benoem je vector met F
Met welk soort kracht hebben we hier te maken?
Een echte wetenschapper wil natuurlijk graag weten hoeveel gewicht de brug kan dragen vooraleer het geheel in je waterloopje stort. Met de test hieronder pluis je het uit.
Oriëntatie
Doelstelling
We onderzoeken hoeveel gewicht de zelfgemaakte brug maximaal kan dragen.
Onderzoeksvraag
Formuleer een goede onderzoeksvraag.
Hypothese
Voorbereiding
Benodigdheden
een smal, langwerpig bakje met water (je waterloopje) je zelfgemaakt bruggetje (zie hierboven) een paar gewichtjes een balans
Uitvoering
1 Plaats de gewichtjes één voor één op je bruggetje.
2 Doe dat net zolang totdat het geheel in je waterloopje stort.
3 Weeg je gewichtjes met de balans en stel vast hoeveel gewicht je bruggetje aankan.
Reflectie
Besluit
Formuleer een antwoord op de onderzoeksvraag.
Klopt je hypothese? Bespreek.
2 Verbeter het model
Denk je dat je het zelf beter kan dan Leonardo? Dan volgt hier een kleine uitdaging.
Bedenk en teken of beschrijf een ontwerp dat meer gewicht kan dragen dan de brug die je hiervoor bouwde.
Test het uit en bouw je eigen ontwerp. Kan jouw zelfgebouwde brug meer dragen dan die van Leonardo? Bespreek.
3 Op schaal
Het Leonardobruggetje dat je bouwde (onder puntje 1) maken we nu wat realistischer en geven het een schaal van 1:1000. Stel je nu voor dat je met jouw brug de Donau in Boedapest wil overbruggen. Is jouw brug lang genoeg om die rivier op die schaal te overbruggen? Die vraag kun je alleen beantwoorden als je:
1 de breedte van de rivier in realiteit kent en die omzet naar 1:1000.
2 de lengte van je eigen brug kent in die schaal.
Volg onderstaande stappen en beantwoord de vragen.
• Meet de lengte van jouw bruggetje (van steunpunt tot steunpunt). Hoe lang is die? cm.
• Ga naar de website van Google Earth. Meet de breedte van de Donau in Boedapest.
Hoe breed is de Donau daar? m
• Wat is de breedte van de Donau, op een schaal van 1:1000? Maak je berekening hieronder met de regel van drie.
Resultaat: cm
• Is de overbrugging haalbaar? Is je miniatuurbrug lang genoeg? Kruis aan. ja nee
Als dat niet het geval is, zoek dan een andere rivier uit waarbij je schaalmodel van 1:1000 toch bruikbaar is. Welke rivier koos je en hoe breed is de rivier?
4 Het echte werk!
Je kunt nu nog een stap verder gaan en Leonardo’s brug in het groot bouwen. Met balken en wat denkwerk (en eventueel enkele aanpassingen) zoek je uit hoeveel mensen de brug kan dragen. Misschien wel je hele klas? Ga de uitdaging aan!
8 Duid aan of de stelling juist of fout is:
Een kracht kan enkel de snelheid van een voorwerp vergroten. JUIST / FOUT
Een kracht kan ook de richting van een beweging veranderen. JUIST / FOUT
Als er geen krachten werken, kan een voorwerp nooit blijven bewegen. JUIST / FOUT
9 Iemand loopt een rondje van 400 m op de atletiekpiste.
a Wat is de afgelegde weg?
b Wat is de verplaatsing?
10 Een wielrenner werkt een intervaltraining af. Hij rijdt rondjes van 2 km. Na een rondje stopt hij en rust gedurende 1 minuut voor hij het volgende rondje begint. Zijn trainer meet zijn tijd per rondje, de meetresultaten staan in de tabel. rondje
a Wat is zijn snelheid in km/u tijdens rondje 1?
b Wat is zijn verplaatsing tijdens de volledige training?
c Wat is zijn gemiddelde snelheid tijdens de volledig training? (Vanaf de start van het eerste rondje tot aan de aankomst van het derde rondje.)
2 Soorten krachten
2.1 Trek- en duwkrachten
Oriëntatie
Onderzoeksvraag
Op welke manier(en) kunnen we verschillende stoffen sorteren?
Hypothese
Ik denk dat
Voorbereiding
Materiaal
Materialen
Wollen doek Ballon Magneet Zeef Pincet
Stoffen Zand Knikkers Steentjes Paperclips Papiersnippers
Stappenplan
1 Meng alle stoffen met elkaar.
2 Probeer de stoffen nu van elkaar te scheiden ZONDER ze aan te raken met je handen.
3 Je mag alle beschikbare materialen gebruiken. Je mag je handen gebruiken om de materialen te bedienen.
4 Gebruik elk materiaal slechts één keer.
Uitvoering
Resultaat
Uitgesorteerde stof:
Gebruikt materiaal: mengsel
Uitgesorteerde stof:
Gebruikt materiaal:
mengsel
Reflectie
mengsel
Uitgesorteerde stof:
Gebruikt materiaal:
Uitgesorteerde stof:
Gebruikt materiaal:
mengsel
Ik hou over:
stof
Besluit
Afhankelijk van de stof gebruik je een andere manier om het te sorteren. Je gebruikt hiervoor verschillende krachten. Kies uit: trekkracht – duwkracht
Pincet: door knijp je het pincet samen.
Zeef: door vallen de kleine deeltjes erdoor.
Magneet: door wordt de paperclip aangetrokken.
Wollen doek en ballon: door wordt de ballon opgeladen en door worden sommige voorwerpen aangetrokken.
Mijn hypothese was JUIST / FOUT.
Een kracht geeft weer op welke manier er aan een voorwerp wordt getrokken (trekkracht) of geduwd (duwkracht).
Een kracht uitoefenen kan vanop afstand of door direct contact te maken met het voorwerp.
2.2
Zwaartekracht
Oriëntatie
Onderzoeksvraag
Wat gebeurt er als je een knikker over de rand van de tafel laat rollen?
Hypothese
Ik denk dat
Voorbereiding
Materiaal
Knikker Tafel
Stappenplan
Laat de knikker over de tafel rollen. Duw hard genoeg zodat hij over de rand rolt.
Uitvoering
Resultaat
Wat gebeurt er wanneer de knikker over de rand van de tafel rolt?
Reflectie
Besluit
Welke kracht zorgt ervoor dat de knikker valt?
Mijn hypothese was JUIST / FOUT.
De zwaartekracht is de trekkracht die de aarde uitoefent op alle voorwerpen.
De zwaartekracht op de maan is kleiner dan die op de aarde.
Isaac Newton ontdekte de zwaartekracht door zich af te vragen waarom een appel uit een boom valt.
Zonder zwaartekracht zou er geen aarde zijn, de aarde zou uit elkaar vallen.
De zwaartekracht is de kracht waarmee de weegschaal jouw massa berekent.
2.3 Wrijvingskracht
Oriëntatie
Onderzoeksvraag
Welke invloed heeft de ondergrond op de snelheid van een speelgoedauto?
Hypothese
Ik denk dat
Voorbereiding
Materiaal
Speelgoedauto
Keukenhanddoek of tafellaken
Tafel
Potlood
Stappenplan
1 Duw tegen de auto en laat hem rijden over de tafel. Duid met potlood de stopstreep aan.
2 Leg de keukenhanddoek of het tafellaken op de tafel. Laat de auto er nu over rijden. Opgelet: gebruik een even grote kracht als bij de eerste duw.
3 Vergelijk het resultaat van de rit zonder en de rit met handdoek of tafellaken.
Uitvoering
Resultaat
Welk verschil merk je op tussen de ritten met en zonder handdoek?
Reflectie
Besluit
Hoe gladder de ondergrond, hoe de speelgoedauto beweegt.
Mijn hypothese was JUIST / FOUT.
Wrijvingskracht is de kracht die de beweging van een voorwerp tegenwerkt.
De remmen van je fiets oefenen een wrijvingskracht uit waardoor je fiets tot stilstand komt.
CHECK-UP
Heb ik het begrepen?
Opdracht 4
Welk soort kracht is hier aan het werk? Kruis het juiste antwoord aan. Soms zijn meerdere antwoorden mogelijk.
1 zwaartekracht wrijvingskracht trekkracht duwkracht
andere:
2 zwaartekracht wrijvingskracht trekkracht duwkracht
andere:
3 zwaartekracht wrijvingskracht trekkracht duwkracht
andere:
4 zwaartekracht wrijvingskracht trekkracht duwkracht
andere:
5 zwaartekracht wrijvingskracht trekkracht duwkracht
andere:
6 zwaartekracht wrijvingskracht trekkracht duwkracht
andere:
2.4 Verder oefenen?
11 Welke krachten zijn aanwezig in de volgende situaties? Kruis aan.
trekkracht duwkracht
trekkracht duwkracht
12 Soorten krachten
Vul de best passende letter in.
trekkracht duwkracht
trekkracht duwkracht
trekkracht duwkracht
trekkracht duwkracht
Kies uit: Trekkracht (T) – Duwkracht (D) – Zwaartekracht (Z) – Wrijvingskracht (W)
13 Koppel elke situatie aan de juiste kracht:
Een appel valt uit een boom.
Je trekt aan een deurklink
Je moet stevig duwen om een winkelkar in beweging te krijgen
Een auto remt en de banden schuren over de weg
Een parachutist valt naar beneden.
Een kar wordt vooruitgeduwd in de supermarkt.
Een hond trekt aan zijn leiband.
Een skiër glijdt naar beneden.
14 In welke situatie is de wrijvingskracht het grootst? Duid de situatie aan en geef een verklaring.
15 Noteer de kracht waarvan je de uitwerking ziet. Kruis aan wie de kracht uitoefent en wie op wie de kracht uitwerkt.
Soort kracht:
Uitgeoefend door aarde op aarde appel appel
Soort kracht:
Uitgeoefend door man op man auto auto
Soort kracht:
Uitgeoefend door mens op mens trampoline trampoline
Soort kracht:
Uitgeoefend door paard op paard kar kar
Soort kracht:
Uitgeoefend door lucht op lucht parachute parachute
Soort kracht:
Uitgeoefend door vrouw op vrouw bal bal
16 Juist of fout? Duid aan.
Zwaartekracht werkt alleen als een voorwerp valt.
Wrijvingskracht kan een voorwerp zowel afremmen als helpen vooruitgaan (denk aan wandelen).
Trekkracht en duwkracht zijn eigenlijk hetzelfde soort kracht, alleen in een andere richting.
17 a Waarom is wrijvingskracht tegelijk nuttig en lastig? Geef van beide één voorbeeld.
b Waarom is het moeilijker een zwaar meubelstuk te duwen dan een lege doos?
c Waarom draagt een slee op asfalt minder ver dan op sneeuw?
3 Wiskundige voorstelling van krachten
3.1 Krachten en vectoren
Je leerde dat er verschillende soorten krachten zijn en dat ze voorwerpen kunnen vervormen of van snelheid doen veranderen. Denk maar eens aan een wip in beweging. Hier zijn een aantal krachten en effecten tegelijk aan het werk.
Vaak is het van belang om heel precies uit te rekenen wat de werking van een bepaalde kracht zal zijn. Het springdoek van een trampoline mag bijvoorbeeld niet te rekbaar zijn en een hoog gebouw moet natuurkrachten kunnen trotseren.
Als we de impact van krachten willen begrijpen en toepassen, moet er dus wat rekenwerk gebeuren. Daarvoor gebruiken we bepaalde grootheden, eenheden en de bijhorende symbolen.
Krachten tekenen we met pijlen. We noemen zo’n pijl een vector. Je kunt je bijvoorbeeld inbeelden dat dit de kracht is die een atleet uitoefent op een speer, wanneer hij die lanceert.
Dit schema vertelt je natuurlijk heel weinig.
Welke elementen moeten hieraan worden toegevoegd zodat de kracht duidelijk gedefinieerd wordt? Kruis aan.
of de kracht recht of schuin verloopt of de kracht naar rechts, onder … gaat de diameter van de kracht de luchtdruk van de kracht
hoe sterk de kracht is hoe koud of hoe warm de kracht is het beginpunt van de kracht de leeftijd van de speerwerper
Elke kracht heeft een bepaalde grootte (of sterkte), maar ook een bepaalde richting (verticaal, horizontaal, schuin) en een zin (welke kant de vector uitwijst op de richtingsas). Bij trek- of duwkrachten is er ook een duidelijk aangrijpingspunt. Die geeft aan op welk punt de kracht precies inwerkt.
Grootheden die een grootte en een richting aangeven, noemen we ook wel vectoren. In een afbeelding geeft de lengte van de vector de grootte van de kracht aan. Vectoren noteren we met behulp van een pijltje: F
Bekijk de onderstaande situatie waarin iemand een bagagekar vooruit trekt. Beantwoord aan de hand van de afbeelding de volgende vragen.
• Wat is de richting van de kracht?
• Wat is de zin van de kracht?
• Hoe wordt de grootte van de kracht weergegeven? Markeer op de afbeelding.
• Waar ligt het aangrijpingspunt van de kracht die de man op het touw zet?
Omcirkel op de afbeelding.
Bestudeer de volgende afbeelding. Markeer daarna de juiste opties in de tekst.
• De kracht die het rechtse team uitoefent op de tegenstander wordt hier weergegeven met de vector F1 / F2.
• De vectoren F1 en F2 hebben dezelfde richting / zin maar een tegengestelde richting / zin.
• Het linkse team oefent een kracht uit die groter / even groot / kleiner is dan het rechtse team.
• Daarom wint het rechtse team / geen enkel team / het linkse team.
Een krachtvector heeft 4 kenmerken:
Een richting: horizontaal, verticaal of schuin
Een zin: links, rechts, beneden of boven
Een aangrijpingspunt: waar de kracht wordt uitgeoefend
Een grootte: de lengte van de vector
Heb ik het begrepen? CHECK-UP
Opdracht 5
(Zie Verder oefenen? 17 , 18 , 19 )
Plaats de begrippen: richting – zin–aangrijpingspunt – grootte op een correcte plaats op de tekening.
Opdracht 6
(Zie Verder oefenen? 20 )
Het aangrijpingspunt van de kracht die inwerkt op de motorrijder werd aangegeven met de rode stip. De schaal van de kracht is 1N = 1 cm.
Teken een kracht met volgende kenmerken:
• Richting = horizontaal
• Zin = rechts
• Grootte = 4N
3.2 Verder oefenen?
18 Noteer de soort kracht die werkzaam is in volgende situaties. Vul de kenmerken aan. Kies uit: aangrijpingspunt – richting – zin – grootte.
Soort kracht: : naar rechts : horizontaal : plaats hand raakt doos
Soort kracht: : schuin : plaats schoen raakt bal : naar boven
19 Duid aan welke kracht wordt afgebeeld met de vector.
Soort kracht: Uitgeoefend door aarde op aarde bal bal
Soort kracht: Uitgeoefend door persoon op persoon kar kar
Fduw
F res = 60 N Fspier Fspier
Soort kracht:
Uitgeoefend door touw op touw persoon persoon
Soort kracht:
Uitgeoefend door persoon op persoon muur muur
20 Omcirkel de persoon die de wedstrijd trouwtrekken zal winnen. Beantwoord nadien de vragen en leg je keuze uit.
Fspier = 100 N
Fspier = 40 N
a De grootte van de twee krachten is VERSCHILLEND / HETZELFDE.
Uitleg:
b De richting van de twee krachten is VERSCHILLEND / HETZELFDE.
Uitleg:
c De zin van de twee krachten is VERSCHILLEND / HETZELFDE.
Uitleg:
d Het aangrijpingspunt van de twee krachten is VERSCHILLEND / HETZELFDE.
Uitleg:
21 Markeer de vector van de kracht die omschreven wordt.
De kracht van voet op bal.
De kracht van hand op boog.
De kracht van aarde op springer.
De kracht van lucht op springer.
aangrijpingspunt plaats waar de kracht op inwerkt op het voorwerp afgelegde weg de totale weg die werd afgelegd bewegingstoestand geeft aan of het voorwerp aan het bewegen is of niet duwkracht kracht die duwt tegen een voorwerp dynamometer meettoestel om de grootte van een kracht te meten eenheid datgene waarin de grootheid gemeten/uitgedrukt wordt grootheid iets wat je kan meten kracht geeft aan hoe hard er aan iets getrokken of geduwd wordt richting rechte die evenwijdig is met de vector: horizontaal, evenwijdig of schuin
snelheid verband tussen de totale verplaatsing en de tijd waarin deze gedaan werd trekkracht kracht die trekt aan een voorwerp vector wiskundige voorstelling van een grootheid met een grootte en een richting verplaatsing de afstand tussen begin- en eindpunt vervorming verandering van vorm wrijvingskracht kracht die een bepaalde beweging tegenwerkt zin wordt aangegeven door de pijl van de vector: links, rechts, boven of onder
zwaartekracht trekkracht van de aarde
STUDIEWIJZER
ik ken het!
paginanummer
Ik kan de gevolgen van een kracht herkennen in het dagelijks leven. p. 6-9
Ik kan voorbeelden geven van gevolgen van een kracht. p. 6-9
Ik kan de snelheid van een voorwerp berekenen. p. 10-12
Ik kan het verband tussen verplaatsing, tijd en snelheid uitleggen. p. 10
Ik kan soorten krachten opnoemen en herkennen in het dagelijks leven. p. 20-24
Ik kan een kracht wiskundig voorstellen met een vector. p 29-31
Colofon
Auteur Tim Stoelen met medewerking van Diederik Maebe
Illustrator Martijn van de Voo
Eerste editie
Bestelnummer 90 808 0522 (module 2 van 4)
ISBN 978 90 4865 286 0
Wil je meer weten over deze methode natuurwetenschappen? Surf naar isaac-natuurwetenschappen.diekeure.be
KB D/2026/0147/022
NUR 126
Thema YPMP
Verantwoordelijke uitgever die Keure, Kleine Pathoekeweg 3, 8000 Brugge
RPR 0405 108 325 - © die Keure, Brugge
Heb je vragen of wens je een presentatie op school? Contacteer jouw educatief adviseur.
Niets uit deze uitgave mag verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt worden door middel van druk, fotokopie, microfilm of op welke wijze ook zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever. No parts of this book may be reproduced in any form by print, photoprint, microfilm or any other means without written permission from the publisher. De uitgever heeft naar best vermogen getracht de publicatierechten volgens de wettelijke bepalingen te regelen. Zij die niettemin menen nog aanspraken te kunnen doen gelden, kunnen dat aan de uitgever maken.
Die Keure wil het milieu beschermen. Daarom kiezen wij bewust voor papier dat het keurmerk van de Forest Stewardship Council® (FSC®) draagt. Dit product is gemaakt van materiaal afkomstig uit goed beheerde, FSC®-gecertificeerde bossen en andere gecontroleerde bronnen.
850001445