VADEMECUM
2
NRT-vaardigheden 1.1 Stappenplan wetenschappelijk onderzoek 4 1.2 Veiligheidssymbolen 5 1.3 Overzicht grootheden en eenheden 6 1.4 Energie 8 1.4.1 Energievormen 8 1.4.2 Energieomzettingen 8 1.4.3 Warmteoverdracht 9 1.4.4 Straling als energiebron 10 1.5 Determineren 10
2.1 Deeltjesmodel 12 2.1.1 Voorwerp - materie - stof 12 2.1.2 Dichtheid 13 2.1.3 Zuivere stoffen en mengsels 13 2.1.4 Aggregatietoestanden 14 2.1.5 Faseovergangen 14 2.1.6 Stofomzetting 15 2.2 Organismen 15 2.2.1 Cel 15 2.2.2 Weefsel 16 2.2.3 Orgaan 17 2.2.4 Stelsel 18 2.2.5 Organisme en biotoop 19 2.2.6 Voedselrelaties 20 2.3 Life on earth 21 2.3.1 Evolutie 21 2.3.2 Voortplanting 22 2.4 Krachten 24 2.4.1 Krachten als vector 24 2.4.2 Soorten krachten 25 2.4.3 Effect van krachten 25 2.4.4 Combineren van krachten 26
1 Overkoepelende
2 Natuur
3
3
Ruimte 3.1 Opbouw aarde 27 3.2 Lokaliseren en situeren 28 3.3 Atlasgebruik 32 3.4 Kaarten en globes 33 3.4.1 Een goede kaart POLST 33 3.4.2 GISviewers 33 3.5 Natuurlijk en versterkt broeikaseffect 34 3.6 Waterkringloop 35 3.7 Klimaat en oorspronkelijke plantengroei (vegetatie of biomen) 35 3.7.1 Weer en klimaat 35 3.7.2 Klimaatzones 36 3.7.3 Klimatogram lezen 37 3.7.4 Klimaatfactoren 38 3.7.5 Klimaat en oorspronkelijke plantengroei (vegetatie of biomen) in de wereld 39 3.7.6 Klimaat en vegetatie in België (1991-2020) (bron: KMI) 40 3.8 Erosie (afbraak) - transport - afzetting 40 3.9 Gesteenten 41 3.10 Bevolking 42 3.11 Duurzaamheidsmodel 43 3.12 Reliëfvormen 44
Techniek 4.1 Technisch proces 46 4.2 Functiedriehoek 47 4.3 Voorwerpen, materialen en grondstoffen 47 4.3.1 Beslissingsboom materiaalsoort 48 4.3.2 Grondstoffen 49 4.4 Gereedschappen 53 4.4.1 Handgereedschap 53 4.4.2 Machinegereedschap 54 4.4.3 Meetgereedschap 54 4.4.4 Klemgereedschap 54 4.5 Persoonlijke beschermingsmiddelen (PBM’s) 55 4.6 Elektriciteit 55 4.7 Overbrengingen 57
4
1 Overkoepelende NRT-vaardigheden
1.1 Stappenplan wetenschappelijk onderzoek
DOE DE TEST
ORIËNTATIE
DOELSTELLING
Wat is het doel van mijn onderzoek?
ONDERZOEKSVRAAG
Hoe stel ik een onderzoeksvraag op?
IS DE VRAAG NUTTIG? IS HET EEN OPZOEKVRAAG? IS HET SLECHTS ÉÉN VRAAG? IS DE VRAAG DUIDELIJK?
KUN JE HET ONDERZOEKEN?
HYPOTHESE Hoe formuleer ik een hypothese?
VOORBEREIDING
BENODIGDHEDEN
Welke hulpmiddelen heb ik nodig?
CRITERIA
Aan welke (bijzondere) voorwaarden moet mijn werkwijze voldoen?
Vragenmachientje O U T P U T
I N P U T
4
UITVOERING
Welke werkwijze hanteer ik?
Hoe verzamel ik gegevens? (metingen, experimenten …)
Hoe doe ik waarnemingen?
Hoe stel ik mijn meetresultaten voor?
REFLECTIE
BESLUIT
Welk besluit kan ik nemen?
Hoe beantwoord ik mijn onderzoeksvraag?
Hoe reflecteer ik op mijn onderzoek?
1.2 Veiligheidssymbolen
EX ontplofbare stoffen GZ houder onder druk MU gezondheidsgevaar op lange termijn IN ontvlambare stoffen DA schadelijke stoffen CR corrosieve stoffen CB oxiderende stoffen EN schadelijk voor het milieu TO giftige stoffen 5
1.3 Overzicht grootheden en eenheden
Grootheden zijn dingen die je kunt meten, zoals kracht, oppervlakte, temperatuur, massa ... Die worden afgekort met een symbool. In de voorbeelden hier is dat respectievelijk F, A, T en m. Eenheden zijn de maten waarin je de grootheden uitdrukt, zoals newton, vierkante meter, graden Celsius, kilogram. Elk van die eenheden heeft ook zijn eigen symbool. In deze gevallen noteren we N, m2, °C, kg.
GROOTHEID SYMBOOL GROOTHEID (VOORBEELD VAN EEN) EENHEID SYMBOOL EENHEID VISUEEL dichtheid ρ kilogram per kubieke meter (ook: gram per kubieke centimeter) kg m3 g cm3 (ook: kg m3 g cm3 ) lage massadichtheid hoge massadichtheid geluidssterkte L decibel dB kracht F newton N lengte (afstand of hoogte) I meter m massa m kilogram kg snelheid v meter per seconde of kilometer per uur m s km h of m s km h 6
spanning U volt
stroomsterkte I ampère A
temperatuur T graden Celsius °C
tijd t seconde s
vermogen P watt
GROOTHEID SYMBOOL GROOTHEID (VOORBEELD VAN EEN) EENHEID SYMBOOL EENHEID VISUEEL
V
W
m³ of l 7
volume of inhoud V kubieke meter of liter
1.4
1.4.1 Energievormen
1.4.2 Energieomzettingen
Voorbeeld: potentiële energie wordt omgezet in kinetische energie
Energie
kinetische energie thermische energie elektrische energie stralingsenergie potentiële energie chemische energie kernenergie
8
Epot Ekin
Voorbeeld: fotosynthese en celademhaling
celademhaling
dierlijke cel
fotosynthese plantaardige cel
1.4.3 Warmteoverdracht
mitochondrion
convectie of warmtestroming: warmte verplaatst zich door vloeistof of gas en wordt aan een oppervlak afgegeven
bladgroenkorrel
glucose
chemische energie
conductie of geleiding: bewegende deeltjes geleiden warmte door direct contact
lichtenergie
straling: warmte wordt
overgedragen door
elektromagnetische golven
H2O
O2
CO2
9
1.4.4 Straling als energiebron
elektromagnetisch spectrum
radiogolven microgolven infrarood zichtbaar licht ultraviolet röntgenstralen gammastralen
1.5 Determineren
Als je determineert, zoek je uit met welk precies exemplaar (dier, plant, voorwerp …) van een bepaalde categorie of soort je te maken hebt. Daarvoor kun je gebruik maken van determinatiesleutels of -tabellen. Door het beantwoorden van vragen over bepaalde kenmerken van het exemplaar word je telkens naar een nieuwe vraag geleid tot er uiteindelijk nog maar één mogelijkheid over is.
Voorbeeld: gesteenten
Voorbeeld: plantaardige en dierlijke cel
grote
bronnen
KORRELS ZICHTBAAR grindjes zichtbaar korrels voelbaar conglomeraat zandsteen kalksteen vuursteen leisteen bruist niet op met zuur niet krasbaar met metaal krasbaar met metaal bruist op met zuur KORRELS NIET ZICHTBAAR VASTE KORRELS ZICHTBAAR grijpbaar voelbaar grind zand KORRELS NIET ZICHTBAAR boetseerbaar niet klei leem LOSSE celmembraam
cytoplasma celkern
vacuole
mitochondrion 10
bladgroenkorrel celwand
Voorbeeld: beslissingsboom materiaal
Is het magnetisch?
neen
ijzerhoudend metaal ferrometaal)
staal
ijzer
niet-ijzerhoudend metaal (= non-ferrometaal)
Is het zwaar?
ja neen
Komt het in de natuur voor?
neen ja
- koper - zink
- lood
- goud - zilver
- hout
- katoen
- wol
- natuurlijk rubber
- koolstof
- bamboe - glas
- chroom
- titanium
Is het breekbaar? ja neen
- keramiek
- beton
kunststoffen
- polyethyleen
neen
ja
ja
11
2 Natuur
2.1 Deeltjesmodel
2.1.1 Voorwerp - materie - stof
Stoffen zijn de bouwstenen van alles rondom ons. In de wetenschappen gebruik je de term ‘stoffen’ of ‘materie’ in plaats van ‘materialen’. Zowel de levende natuur (dieren, planten, zwammen ...) als levenloze voorwerpen bestaan uit materie.
Voedingsmiddelen bevatten voedingsstoffen, namelijk: bouwstoffen zoals eiwitten, mineralen en water, die voor de groei, ontwikkeling en het herstel van cellen zorgen. brandstoffen zoals koolhydraten en vetten, die energie leveren voor lichaamswarmte, beweging, de aanmaak van cellen. beschermende stoffen zoals vitamines en mineralen, die je gezond houden en je helpen te genezen.
ATOMEN (VOORBEELDEN VAN) MOLECULEN H (waterstof) H2O (water) O (zuurstof) O2 (zuurstofgas) C (koolstof) CO2 (koolstofdioxide of koolzuurgas) 12
2.1.2 Dichtheid
De dichtheid geeft aan hoeveel massa van een materie aanwezig is in een bepaald volume. Je berekent het door de massa van een voorwerp te delen door het volume.
De grootheid van dichtheid wordt uitgedrukt met de Griekse letter rho (ρ). De eenheid ervan wordt uitgedrukt in g cm3 of kg m3 . .
In symbolen drukken we het uit als: ρ =
2.1.3 Zuivere stoffen en mengsels
Alles wat uit één soort materie bestaat, noemen we een zuivere stof. Een mengsel is een geheel van twee of meer zuivere stoffen samen.
zuivere stof zuivere stof mengsel
m V
lage massadichtheid hoge massadichtheid
+
=
13
2.1.4 Aggregatietoestanden
We nemen materie waar in drie aggregatietoestanden: vast, vloeibaar en gas.
2.1.5
condenserenverdampen
* bij water noemen we stollen ‘bevriezen’
Op pagina 35 van dit Vademecum lees je meer over de waterkringloop.
vast vloeibaar gas 1000 500 G.G.-17 0 1000 1000 200 1000 500 G.G.-17 0 1000 1000 200 1000 500 G.G.-17 0 1000 1000 200 kouder warmer
Faseovergangen
sublimeren desublimeren
smelten stollen*
temperatuurafname temperatuurtoename
14
2.1.6 Stofomzetting
Een stofomzetting is een chemische reactie waarbij stoffen van samenstelling veranderen. Er ontstaan nieuwe stoffen. Een stofomzetting kun je waarnemen door kleurverandering, geurverandering, smaakverandering, gasontwikkeling …
Voorbeelden: + +
gasvuur
+ + suiker
fotosynthese Op pagina 9 van dit Vademecum lees je meer over fotosynthese.
2.2 Organismen
2.2.1 Cel Voorbeeld: de plantaardige cel mitochondrion
celwand celmembraam
cytoplasma celkern bladgroenkorrel
15
