Isaac - Module - Ter land, ter zee en in de lucht

NATUUR

RUIMTE

TECHNIEK

Te land, ter zee en in de lucht

2

Inhoud ISAAC-moment

NATUUR

Goed om mee te spelen! ..................................................................................................... 4

1 Massa en volume ..................................................................................................... 6 2 Deeltjesmodel 1 Materie ....................................................................................................................................... 9 2 Zuivere stoffen en mengsels ............................................................................. 10

3 Dichtheid ................................................................................................................................ 13 4 Stofomzettingen ...................................................................................................... 18 RUIMTE

5 Speelgoedgrondstoffen 1 Knikkers .................................................................................................................................

2 Petanqueballen ...............................................................................................................

3 Pingpongballen ...............................................................................................................

4 Stuiterballen .....................................................................................................................

20 25 26 28

6 Grondstoffen ontginnen 1 Waar vinden we onze grondstoffen? ...................................................... 29 2 Hoe ontginnen we grondstoffen? ................................................................ 30 3 Wat als de grondstof uitgeput is? ............................................................. 30

7 Grondstoffen transporteren

1 Te land, ter zee of in de lucht? ........................................................................ 32 2 De gevolgen van al dat transport op de mens ............................... 35

3

2.1 Fileleed .............................................................................................................................. 35 2.2 Geluidsoverlast ........................................................................................................... 38 2.3 Luchtvervuiling ............................................................................................................ 39 2.4 De situatie in onze regio ........................................................................................ 40 Op weg naar groenere mobiliteit ................................................................ 41 3.1 Mobiliteit en milieu ................................................................................................... 42 3.2 Duurzaam transport: een uitdaging, voor iedereen! ............................ 42

3

TECHNIEK

8 Een knikker in beweging 1 De transportmogelijkheden van een knikker ................................ 50 2 Aandrijving en energie ........................................................................................... 52

2.1 Brandstoffen .................................................................................................................. 52 2.2 Energie-omzettingen ................................................................................................ 55 2.3 Elektriciteit .................................................................................................................... 56 3 Overbrengingen ............................................................................................................. 62 3.1 Soorten ............................................................................................................................. 62 3.2 Draairichtingen ........................................................................................................... 64 3.3 Snelheden en krachten ............................................................................................ 65

ISAAC-actie

STUDIEWIJZER

Een knikker in beweging, de praktijk ............................................................ 70 Dansende elektronen ........................................................................................................ 70 Ontgonnen en opnieuw begonnen ........................................................................ 71 .................................................................................................................................................................... 72

4

ISAAC-moment

Goed om mee te spelen!

Toen je grootouders klein waren, was er nog geen sprake van videospelletjes, smartphones en Netflix. Ze hadden andere manieren om hun vrije tijd in te vullen. Je denkt nu vast aan heel ouderwets speelgoed, maar de meeste van die spelletjes ken je ongetwijfeld! Jouw opa speelde vroeger vast al met Lego en je ouders zéker met Playmobil. Je oma speelde misschien Cluedo als klein meisje, of Monopoly.

Andere uitvindingen zijn helemaal tijdloos. Jij, je ouders, je grootouders, je overgrootouders … iedereen heeft bijvoorbeeld wel al eens met knikkers gespeeld.

5

Kruis het speelgoed aan waarmee jij al hebt gespeeld.

eel spelletjes maken gebruik van ballen. Uit welk materiaal zijn deze ballen gemaakt?

V Vul in. knikker

petanquebal

pingpongbal

stuiterbal

6

NATUUR

1 Massa en volume Een pingpongbal en een stuiterbal zijn ongeveer even groot (volume), maar wanneer je ze op een balans legt en telkens het aantal gram (massa) afleest, dan is het verschil tussen die twee metingen heel duidelijk. Bij een knikker en een petanquebal is het dan weer meteen duidelijk dat zowel het volume als de massa heel verschillend zijn.

DOE DE TEST ORIËNTATIE ONDERZOEKSVRAAG: Welke bal heeft de grootste massa, welke de kleinste massa? Welke bal

heeft het grootste volume, welke het kleinste volume? Kruis je veronderstellingen aan.

HYPOTHESE

grootste massa kleinste massa grootste volume kleinste volume

7

VOORBEREIDING

Kruis bij elk meetinstrument hieronder aan of het de massa of het volume van een voorwerp meet. Zijn er ook meetinstrumenten bij die iets anders meten? Bespreek.

massa

massa

massa

volume

volume

volume

massa

massa

massa

massa

volume

volume

volume

volume

UITVOERING

Wanneer je thuis op de weegschaal staat, een balans, dan meet je eigenlijk je massa. Voor het onderzoek dat je hier uitvoert, gebruik je een kleine, meer nauwkeurige balans.

Het volume van regelmatige voorwerpen kun je berekenen met een formule. Voor onregelmatige voorwerpen kun je de methode van de waterverdringing gebruiken.

Volg de instructies van je leerkracht. Noteer hieronder de resultaten van de metingen.

WAARNEMINGEN

massa

volume

8

REFLECTIE

Markeer de kleinste en de grootste resultaten van de metingen van de massa met geel.

Markeer de kleinste en de grootste resultaten van de metingen van het volume met groen.

Klopt je hypothese?

ja

nee

Massa is de hoeveelheid materie, uitgedrukt in kilogram (kg) of gram (g).

Massa meet je met een balans.

Volume is de hoeveelheid ruimte die materie inneemt, uitgedrukt in kubieke meter (m3) of kubieke cm (cm3).

Volume meet je op twee manieren. Voor regelmatige voorwerpen, zoals bollen, gebruik je een formule. Voor onregelmatige voorwerpen werk je via waterverdringing: Lees in een maatbeker of maatcilinder het volume van een hoeveelheid water af (V1).

Dompel het voorwerp volledig onder water.

Lees opnieuw het volume af (V2).

Het volume van het voorwerp is gelijk aan het bijkomend volume dat je afleest op de maatbeker (V2 – V1).

9

2 Deeltjesmodel 1 Materie Som zes stoffen op die je ziet in het klaslokaal. Noteer.

Markeer hieronder de voorbeelden die niet opgebouwd zijn uit materie. knikker

verdriet

kast

idee

papier

lucht

parfum

geluk

spuitwater

plat water

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.

Alle materie bestaat uit kleine deeltjes, ook wel moleculen genoemd. In bepaalde stoffen zitten deze moleculen erg dicht op elkaar, bij andere stoffen is de afstand tussen de deeltjes dan weer groot. Om de eigenschappen van de moleculen beter te begrijpen, kun je gebruik maken van een deeltjesmodel. Dat is een vereenvoudigde voorstelling van hoe stoffen in elkaar zitten. Hieronder zie je een voorbeeld.

VAST

VLOEIBAAR

GASVORMIG

bv. de deeltjes in ijs

bv. de deeltjes in vloeibaar water

bv. de deeltjes in waterdamp

In de module Water(s)nood leer je over de verschillende verschijningsvormen van water en andere stoffen. Je leert er ook meer over de beweging van en de afstand tussen de (water)molecules.

10

2 Zuivere stoffen en mengsels Denk even terug aan de knikker. Om een knikker te produceren, zijn er verschillende soorten materie nodig: kwartszand, kalkpoeder en soda. Deze stoffen worden gemengd, eventueel met ook nog wat kleurstoffen erbij. Een knikker is dus een voorbeeld van een mengsel.

+

=

zuivere stof

zuivere stof

mengsel

Welke stoffen hieronder zijn mengsels? Markeer ze. spuitwater

limonade

lucht

goud

glas

staal

tomatensoep

Zuivere stoffen kom je niet vaak tegen in de natuur. De meeste stoffen zijn dus mengsels. Zelfs kraantjeswater en flessenwater bevatten nog andere stoffen, zoals mineralen. Wil je echt 100% zuiver water? Dan moet je het demineraliseren. Gedemineraliseerd water wordt vooral gebruikt door wetenschappers. In het experiment dat volgt, neem je een paar eenvoudige mengsels met water onder de loep.

DOE DE TEST ORIËNTATIE ONDERZOEKSVRAAG: Welk water bereikt het kookpunt het snelst: gedemineraliseerd water,

zout water of gesuikerd water?

Noteer je veronderstelling.

HYPOTHESE:

VOORBEREIDING BENODIGDHEDEN 3 maatbekers

een stopwatch / timer een balans een bunsenbrander 3 x 100 ml gedemineraliseerd water 30 g zout 30 g suiker

11

UITVOERING 1

Breng het gedemineraliseerd water aan de kook. Meet de tijd zorgvuldig met de stopwatch. Noteer de tijd zodra het water kookt.

2

Meng in de maatbeker het gedemineraliseerd water met het zout. Breng dit mengsel aan de kook. Meet de tijd zorgvuldig met de stopwatch. Noteer de tijd zodra het zout water kookt.

3

Meng in de maatbeker het gedemineraliseerd water met de suiker. Breng dit mengsel aan de kook. Meet de tijd zorgvuldig met de stopwatch. Noteer de tijd zodra het gesuikerd water kookt.

WAARNEMINGEN

Vul in.

1

Het gedemineraliseerd water kookt na minuten en seconden.

2

Het zout water kookt na minuten en seconden.

3

Het gesuikerd water kookt na minuten en seconden.

REFLECTIE

Markeer wat juist is.

Als we zout aan het water toevoegen, wordt het kookpunt vroeger / later bereikt.

Als we suiker aan het water toevoegen, wordt het kookpunt vroeger / later bereikt.

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 stoffen en hun mengsels hebben andere eigenschappen. Zo kun je bijvoor­ beeld het kookpunt van water veranderen door er zout of suiker aan toe te voegen.

De metalen koper en tin zijn beide zuivere stoffen. Ze bestaan uit één soort vaste materie.

Wanneer je 10% tin toevoegt aan koper, dan krijg je brons. Brons is dus een mengsel. Het is veel minder buigbaar dan koper, maar wel dubbel zo hard. Kunstenaars werken graag met brons.

12

eken je eigen deeltjesmodel voor koper, tin en brons.

T Zorg dat de verhoudingen in het brons correct zijn: 90% koper en 10% tin. koper

tin

+ zuivere stof mengsel

brons

= zuivere stof mengsel

zuivere stof mengsel

Is de stof in elk bovenstaand deeltjesmodel een zuivere stof of een mengsel?

Markeer wat juist is.

In de natuur komen zuivere stoffen niet vaak voor. Dat geldt ook voor metalen. We vinden ze in de ondergrond, als mengsel. Om er de zuivere stoffen uit te halen, moet de mens dat mengsel scheiden. Die zuivere stoffen worden dan gebruikt, bijvoorbeeld door kunstsmeden, om ze opnieuw te mengen in gecontroleerde verhoudingen.

Net als brons is messing ook een mengsel van koper en tin. De verhoudingen zijn echter anders: 63% koper en 37% tin. Bij jou thuis tref je waarschijnlijk ook messing aan. Je vindt het in de koppelingen van waterleidingen, in deurknoppen, lampen, sieraden, muziekinstrumenten …

Een mengsel van metalen (met of zonder niet-metalen) noemen we een legering. IJzer is bijvoorbeeld een zuivere stof, staal is een mengsel op basis van ijzer en minder dan 2% koolstof.

Als je er meer koolstof aan toevoegt, dan krijg je gietijzer, ideaal voor bijvoorbeeld riooldeksels.

Markeer de namen van elke zuivere stof in de tekst op deze pagina met geel.

Markeer de namen van elke legering in de tekst op deze pagina met groen.

13

3 Dichtheid Op pagina 7 van dit werkkatern onderzocht je de massa en het volume van vier speelgoedballen. Bekijk de resultaten opnieuw. Vergelijk de massa en het volume van de stuiterbal met die van de pingpongbal. Wat valt je op? Noteer.

Elke materie bestaat uit kleine deeltjes, moleculen genoemd. Sommige moleculen zijn groter dan andere moleculen en soms zitten ze dichter bij of verder van elkaar in vergelijking met andere stoffen. Als je het hebt over de afstand tussen de moleculen, dan heb je het over de dichtheid.

lage dichtheid

hoge 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 ( ).

De eenheid ervan wordt uitgedrukt in kg/m3.

In symbolen drukken we het uit als:

In de module Planeet vol spanning leer je meer over grootheden, eenheden en de bijhorende symbolen.

14

Gebruik je metingen van de massa en het volume van de vier ballen op pagina 7 en bereken de dichtheid van elke bal. Noteer elke berekening.

Een pingpongbal en een stuiterbal hebben dus hetzelfde volume, maar hun massa’s zijn heel verschillend. Daaruit volgt dat de dichtheid van deze ballen ook anders is. Dat berekende je in de oefening hierboven.

Teken hieronder het deeltjesmodel van een pingpongbal en een stuiterbal.

pingpongbal

stuiterbal

Met een experiment test je hierna uit hoe je de dichtheid van een voorwerp kan verhogen of verlagen en wat het effect daarvan is op de massa en het volume.

15

DOE DE TEST VOORBEREIDING BENODIGDHEDEN

boetseerklei (bv. Play-Doh) 2 kommen met elk 1,5 liter water 15 kleine, stalen moertjes 500 gram keukenzout

UITVOERING 1

Test 1 Neem een stukje boetseerklei en maak er een bolletje van.

Onderzoek wat ermee gebeurt als je het in een kom met water legt.

Markeer wat juist is.

Het bolletje boetseerklei zinkt / drijft in het water.

De dichtheid van klei is kleiner / groter dan die van water.

2

Test 2 Verander nu de vorm van de boetseerklei.

Onderzoek welke vormen drijven en welke niet.

Vul aan en markeer wat juist is.

De boetseerklei blijft het best drijven in de vorm van een .

De massa van de drijvende vorm werd verlaagd / bleef hetzelfde / werd verhoogd.

Het volume van de drijvende vorm werd verlaagd / bleef hetzelfde / werd verhoogd.

De dichtheid van de drijvende vorm werd verlaagd / bleef hetzelfde / werd verhoogd.

3

Test 3 Vul de drijvende vorm met moertjes.

Doe dat net zolang tot de drijvende vorm zinkt.

Hoeveel moertjes kon je in de drijvende vorm leggen voordat die zonk? Noteer.

Markeer wat juist is.

De massa van de drijvende vorm werd verlaagd / bleef hetzelfde / werd verhoogd.

Het volume van de drijvende vorm werd verlaagd / bleef hetzelfde / werd verhoogd.

De dichtheid van de drijvende vorm werd verlaagd / bleef hetzelfde / werd verhoogd.

16

4

Test 4 Roer het zout goed door een tweede kom met water.

Plaats de drijvende vorm op het zoute water en vul die opnieuw met moertjes.

Doe dat net zolang tot de drijvende vorm zinkt.

Hoeveel moertjes kon je nu in de drijvende vorm leggen voordat die zonk? Noteer.

Markeer wat juist is.

De drijvende vorm kan minder / evenveel / meer moertjes dragen in zout water.

Dat komt omdat een grote hoeveelheid zout de dichtheid van water verlaagd / gelijk houdt / verhoogd.

Bekijk de onderstaande afbeeldingen. Bespreek en gebruik de termen massa, volume en dichtheid.

17

Of iets zinkt of drijft in een bepaalde stof, hangt af van de dichtheid. Wanneer de dichtheid groter is dan die van de omringende stof, zal het zinken. Als de dichtheid kleiner is dan die van de omringende stof, zal het drijven. Is de dichtheid even groot als die van de omringende stof, dan zal het zweven. Een balletje van klei heeft een grotere dichtheid dan water en zinkt daarom naar de bodem. Een bakje/bootje van diezelfde hoeveelheid klei (gevuld met lucht) heeft een kleinere dichtheid dan water en blijft daarom drijven. De dichtheid van water kunnen we verhogen door er zout aan toe te voegen, zo blijft het bakje/ bootje nog beter drijven.

WIST-JE-DAT

Zwevende zwemmers Veel vissen hebben een zwemblaas. Dat is een met gas (lucht) gevulde ballon, net onder de wervelkolom. Door het volume in deze zwemblaas aan te passen, kunnen vissen zelf hun dichtheid bijstellen zodat ze, zonder al te veel inspanning, op de juiste diepte in water kunnen zweven.

De dichtheid van water is 1000 kg/m3. Dat is hetzelfde als 1 kg/l. Wat doet elke bal dus volgens jouw berekeningen als we het in water leggen?

Noteer de dichtheid van elke bal.

Markeer de dichtheden die kleiner zijn dan die van water.

Kruis aan wat juist is.

dichtheid drijft op water zinkt in water

18

4 Stofomzettingen Wanneer stoffen veranderingen ondergaan, ontstaan soms nieuwe stoffen. Dat is een chemische reactie waarbij de samenstelling van de materie verandert. De deeltjes in de materie hergroeperen zich als het ware. Een mooi voorbeeld van zo’n stofomzetting zie je bij een sterrenstokje. Dit is eigenlijk een ijzerdraadje omgeven door een chemisch mengsel van vaste stoffen. Bij verbranding ervan ontstaan (gekleurde) vonken en komen ook gassen vrij, waaronder zuurstof. De oorspronkelijke chemische stoffen werden dus door verbranding omgezet in andere stoffen.

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 …

Let op! Wanneer stoffen veranderen, worden er niet altijd nieuwe stoffen gevormd. De materie neemt in dat geval wel een andere vorm aan (zoals ijs dat smelt, zout dat oplost in water, papier dat gescheurd wordt) maar de stoffen op zich veranderen niet. Dat noemen we een fysisch verschijnsel.

19

Hoe merk je dat er sprake is van stofomzetting bij de onderstaande voorbeelden? Noteer.

zure melk

een rotte appel

een brandende lucifer

een ringsteeksleutel

een bruistablet

In de module Smakelijk! leer je meer over het bederven van voedings­ middelen. Ook dit is een voorbeeld van een stofomzetting.

20

RUIMTE

5 Speelgoedgrondstoffen 1 Knikkers Het ene balletje is het andere niet en dat geldt zeker voor knikkers. In de ogen van een klein kind is de waardevolste knikker gewoon die knikker die hij of zij het mooist vindt. Hoe waardevol een knikker écht is, hangt af van hoe die werd geproduceerd en welke materialen daarbij werden gebruikt. Het basismateriaal is bijna altijd glas.

Het hoofdingrediënt van glas is heel fijn zand (kwartszand). Dat wordt gemengd met kalk (om het glas hard te maken). Dat mengsel wordt dan ook nog eens gemengd met soda (om ervoor te zorgen dat het zand sneller smelt).

+ kwartszand

+ kalk

=

glas

soda

21

Kwartszand wordt ook wel eens wit zand genoemd, of kristalzand. Je vindt het zeker niet overal. Lees het artikel over de zandbaron om te ontdekken waar we het ontginnen en welke gevolgen ontginning kan hebben op de omgeving.

Lees de tekst. Markeer in de tekst de invloed van de ontginning van kwartszand op het landschap.

Afscheid van de zandbaron Industrieel Stanislas baron Emsens is vrijdag op 91-jarige leeftijd overleden op zijn riant landgoed in Lommel-Stevensvennen. In de Antwerpse en Limburgse Kempen, de streek rond Mol en Lommel, werd de man “de zandbaron” genoemd. Onder zijn leiding groeide het witzandbedrijf SCR-Sibelco uit tot de wereldwijde marktleider in de sector van mineralen. De streek zelf onderging door de zandontginning een metamorfose: hei en bossen maakten plaats voor enorme waterplassen die jaarlijks duizenden recreanten aantrekken.

(…) De familie Emsens bouwde een imperium uit, gefundeerd op zand.

Geen los zand, maar het bijzonder zuivere wit zand of kwartszand dat in de Kempen rijkelijk in de ondergrond zat.

De eerste ontginningen dateren al van 1872 en vonden plaats in het gehucht Stevensvennen, op de grens van Mol en Lommel.

(…) De zandontginning door Sibelco heeft het huidige aanschijn van de streek sterk bepaald. Mol, Lommel en Dessel tellen nu tientallen waterplassen die ontstonden na de ontginning van het zand. De bekendste zijn het provinciaal domein Zilvermeer en het recreatiedomein Sunparks Kempense Meren.

“De regio heeft met zijn wit zand niet alleen voor het bedrijf veel betekend”, zegt burgemeester Rotthier. “De streek zelf is er ook fraaier uitgekomen dan ze oorspronkelijk was. Op alle plaatsen waar Sibelco industriële activiteiten heeft verricht, investeerde het bedrijf nadien veel in natuurbehoud. De eentonige dennenbossen die er vroeger stonden, hebben plaatsgemaakt voor prachtige natuur. De waterrecreatie is een grote trekpleister. Voor het toerisme in de streek is Emsens dus erg belangrijk geweest.” (…)

Stijn Janssen Uit: Gazet van Antwerpen, 23 januari 2018

22

Bekijk de afbeeldingen aandachtig. In je atlas en via Google Maps of Google Earth kun je heel wat informatie vinden over deze grondstof. Vul daarna de onderstaande tabel in.

Wat?

Aan welke grondstof kun je de knikker linken?

Hoe zie je in het landschap dat er grondstoffen worden ontgonnen?

Ontgint men dit in België? Kruis aan.

Waar?

Waar ontgint men dit buiten België?

Op welke atlaskaart(en) lees je dit af?

Noteer de pagina en de titel van de kaart.

ja

nee

23

WIST-JE-DAT

Zandwinning in de Belgische Noordzee Locaties voor zandwinning op land zijn steeds moeilijker te vinden. Zeezand is een goed alternatief. Baggerschepen verzamelen dat zand van op de zeebodem.

De bouwsector gebruikt vaak zeezand voor beton, asfalt, metselmortel en funderingen of ophogingen. Daarnaast spuit men de Belgische stranden vaak op als een vorm van zeewering. Zo blijft de kust bij zware stormvloeden beschermd tegen overstromingen.

© naar www.kustvisie.be –Federale Overheidsdienst Economie, KMO, Middenstand en Energie.

Op pagina 20 leerde je dat glas wordt gemaakt van kwartszand, kalk en soda. Die drie grondstoffen zijn dus ook de basisingrediënten van knikkers. De kleuren in een knikker ontstaan door het verwerken van gekleurd glas tussen het blank glas.

Waar komt die kleur in het glas vandaan, denk je? Noteer je veronderstelling.

HYPOTHESE:

Bekijk het filmfragment van Willem Wever. ja nee Klopt je hypothese?

De grondstof van een product is het onbewerkte materiaal dat dient als basis voor dat product.

24

Wat zijn de benodigdheden voor gekleurd glas? Kruis aan.

vilt

goud

koper

inkt

lood

zilver

zink

chroom

ijzer

koolstof

polyethyleen

bio-ethanol

25

2 Petanqueballen Petanque lijkt eigenlijk een beetje op knikkeren. Petanqueballen zijn echter groter, heel wat zwaarder en van staal gemaakt. taal is een mengsel van ijzer en koolstof. Markeer die grondstoffen op S de vorige pagina.

Koolstof vind je bijna overal in de wereld, maar ijzererts is wat moeilijker te vinden. Na het ontstaan van de aarde zat er veel ijzer in de oceanen. Een groot deel daarvan reageerde met zuurstof (roest!) waardoor al dat ijzer zich op de oceaanbodems ophoopte. Dat ijzer vind je nu meestal geconcentreerd in heel oude gesteenten.

In je atlas vind je nog plaatsen waar ijzererts wordt ontgonnen. In de stad Malmberget in Zweden haalt men ijzererts uit de grond. In België graven we al lang niet meer naar ijzererts, maar we zijn wel nog steeds actief in de staalindustrie.

Bekijk de filmpjes en vul daarna de onderstaande tabel in.

Zoek via Google Maps of Google Earth het stadje Kiruna op, ook in Zweden.

Wat?

Aan welke grondstof kun je de petanquebal linken?

Hoe zie je in het landschap dat er grondstoffen worden ontgonnen?

Ontgint men dit in België? Kruis aan.

Waar?

Waar ontgint men dit buiten België?

Op welke atlaskaart(en) lees je dit af?

Noteer de pagina en de titel van de kaart.

ja

nee

26

3 Pingpongballen Kunststoffen (of plastics) zijn stoffen die door de mens werden bedacht en gemaakt. Van hard tot zacht, zwaar of licht … Er zijn tal van soorten, in alle maten en vormen, en zijn bijna allemaal gemaakt van aardolie. Bijna, want ze worden steeds vaker gemaakt van suikerbieten, suikerriet, maïs en zelfs aardappelschillen! De grondstof van de meeste eindproducten uit kunststof blijft echter aardolie.

Miljoenen jaren geleden werden miljarden zeealgen en zeediertjes na hun dood onder hoge druk en hoge temperaturen samengeperst tot aardolie.

We vinden aardolie dus in de zeebodem, maar ook onder stukken land die ooit onder de zeespiegel lagen.

Bekijk de afbeeldingen en het filmpje over jaknikkers en booreilanden.

Vul daarna de tabel in op de volgende pagina.

Op zee legt men boorplatformen aan om de aardolie aan te boren en daarna op te pompen.

Op land werkt men eerst met een boortoren om te graven tot op de diepte waar de aardolie zich bevindt.

Daarna wordt het naar boven gepompt, bijvoorbeeld met een jaknikker.

27

Wat?

Aan welke grondstof kun je de pingpongbal linken?

Hoe zie je in het landschap dat er grondstoffen worden ontgonnen?

Ontgint men dit in België? Kruis aan.

Waar?

Waar ontgint men dit buiten België?

Op welke atlaskaart(en) lees je dit af?

Noteer de pagina en de titel van de kaart.

ja

nee

28

4 Stuiterballen Rubber wordt gewonnen uit rubberbomen. Wanneer de boom vijf à zes jaar oud is, kan men beginnen te oogsten. Om de twee dagen maakt men een snede in de bast van de rubberboom. Op twee dagen tijd druppelt daar ongeveer 100 gram sap (latex) uit. Uit dat sap haalt men de rubber.

Maar liefst 90% van de wereldwijde productie gebeurt in Azië. De top drie van de productielanden zijn Thailand, Indonesië en Maleisië. In die landen zijn geen grote bedrijven actief. De rubberproducenten zijn vrijwel allemaal kleinschalige rubberboeren.

We kunnen ook rubber maken uit aardolie. Dat noemen we synthetisch rubber.

Bekijk het filmpje. Vul daarna de tabel in.

Wat?

Aan welke grondstof kun je de stuiterbal linken?

Hoe zie je in het landschap dat er grondstoffen worden ontgonnen?

Ontgint men dit in België? Kruis aan.

Waar?

Waar ontgint men dit buiten België?

Op welke atlaskaart(en) lees je dit af?

Noteer de pagina en de titel van de kaart.

ja

nee

29

6 Grondstoffen ontginnen 1 Waar vinden we onze grondstoffen? aardkorst mantel buitenkern binnenkern

De grondstoffen voor knikkers, petanque-, pingpong- en stuiterballen vinden we allemaal in de aardkorst. De aardkorst is opgebouwd uit ongeveer 2 meter bodem, met daaronder 10 tot 70 kilometer ondergrond. In groeves en oude berglandschappen kun je de structuur van de aardkorst bestuderen.

In de bodem tref je nog heel wat leven aan, zoals plantenwortels. In de ondergrond niet.

Duid op de illustratie de grens aan tussen bodem en ondergrond.

Uit welke laag halen we onze grondstoffen? Kruis aan. bodem

ondergrond

Markeer in de tekst hierboven het verschil tussen de bodem en de ondergrond.

30

2 Hoe ontginnen we grondstoffen?

Welke grondstoffen worden hier ontgonnen? Noteer de grondstoffen onder de juiste foto. rubber - aardolie - zand - ijzererts

3 Wat als de grondstof uitgeput is?

Hiernaast vind je vier teksten over plaatsen waar de mens alles uit de ondergrond haalde wat eruit te halen viel.

Markeer in de teksten welke nieuwe bestemmingen deze plaatsen kregen.

31

Viconia Kleiputten in Veurne Na de Tweede Wereldoorlog dolf men steenbakkersklei op in de zone tussen de Viconiahoeve en de IJzer. Zo ontstonden zes ondiepe kleiputten.

Natuurbeschermers konden samen met de plaatselijke bevolking verhinderen dat de kleiputten volgestopt werden met huishoudelijk afval.

Hotel in verlaten steengroeve in China Net buiten Shanghai ligt een negentig meter diepe verlaten steengroeve. Nu is er een hotel gebouwd tegen de wand van de groeve. De twee onderste verdiepingen zitten zelfs onder water. Het hotel telt 337 kamers en biedt een uniek uitzicht en activiteiten zoals rotsklimmen.

In 1981 werd het gebied als natuurreservaat erkend en beschermd.

Afvalstortplaats in Napels De Italiaanse regering besliste in 2008 om een vroegere steengroeve in Chiaiano, een buitenwijk van Napels, in gebruik te nemen als afvalstortplaats. In het zuiden van Italië heerste toen een afvalcrisis.

De regering had het plan om er zo’n 700 000 ton afval in te storten. Er waren eigenlijk te weinig afvalverbrandingsovens in het gebied.

Daarnaast haalde men het afval niet gescheiden op, waardoor recycleren moeilijk was.

Het Zilvermeer in Mol In dit gebied ligt heel fijn wit zand. Al sinds 1860 ontgint men het zand voor de industrie.

Al die zandwinningsputten leidden tot een spontane groei van het toerisme.

De gemeente Mol legde al in 1947 een zwemstrandzone aan en tien jaar later werkte de provincie dat verder uit tot een waterrecreatiedomein: Het Zilvermeer. Je kunt er ook overnachten op de camping.

32

7 Grondstoffen transporteren 1 Te land, ter zee of in de lucht?

Transport van ijzererts

180°0'0"

150°0'0"W

120°0'0"W

90°0'0"W

60°0'0"W

30°0'0"W

180°0'0"

150°0'0"W

120°0'0"W

90°0'0"W

60°0'0"W

30°0'0"W

60°0'0"N

30°0'0"N

0°0'0"

Stel, je bent gek op petanque en je hebt het plan om veel geld te verdienen door het spel opnieuw hip te maken, bijvoorbeeld met gepersonaliseerde ballen van hoge kwaliteit die je zelf maakt in je eigen fabriek, bij jou in de buurt. Hoe begin je eraan?

30°0'0"S

Blader even terug naar pagina 25.

Maak een keuze voor de herkomst van je belangrijkste grondstof. Uit welk land importeer je het ijzererts? En hoe transporteer je dat ijzererts zo goedkoop mogelijk tot bij jouw fabriek?

60°0'0"S

Legende landsgrenzen wereldgradennet keerkringen en poolcirkels

33

Voer de onderstaande opdrachten uit op de kaart.

Markeer de nulmeridiaan met groen.

Markeer de evenaar met rood.

Zet een kruisje op België.

Kleur het land van de ijzerertsmijn van jouw keuze.

Teken een pijl die de route van het ijzererts voorstelt.

0°0'0"

30°0'0"E

60°0'0"E

90°0'0"E

120°0'0"E

150°0'0"E

180°0'0"

60°0'0"N

30°0'0"N

0°0'0"

30°0'0"S

60°0'0"S

0°0'0"

30°0'0"E

60°0'0"E

90°0'0"E

120°0'0"E

0

1000

150°0'0"E

2000

3000

180°0'0"

4000

5000

6000

7000

8000 km

34

Aardolie, elektriciteit, zand, ananassen, aardgas, televisietoestellen, boeken, bananen, sinaasappelsap, grind ... Al die goederen worden het liefst zo goedkoop mogelijk vervoerd.

Noteer onder elke afbeelding een grondstof of een product dat meestal met zo’n transportmiddel wordt vervoerd. Bespreek.

35

2 De gevolgen van al dat transport op de mens 2.1 Fileleed Er worden meer grondstoffen en producten vervoerd dan je denkt, ook bij jou in de buurt.

Voer de opdrachten uit.

1

Markeer op de kaart op pagina 36 en 37 de wegen die volgens jou het drukste verkeer hebben met blauw.

2 Luister naar de jongste verkeersinformatie op www.radioplus.be of bekijk de actuele verkeerssituatie in Vlaanderen via www.verkeerscentrum.be.

3 Wat betekenen de kleuren op de website www.verkeerscentrum.be?

Verbind de kleur met de juiste verkeerssituatie.

groen

oranje

rood 4

stilstaand verkeer

vertraagd verkeer

vlot verkeer

Markeer op de kaart de wegen die op dit moment het drukste verkeer hebben met rood.

Klopt je hypothese uit puntje 1?

ja

nee

36

Gevolgen van transport in Vlaanderen

ke el

d id u ie

w

t or

po

e

nn

Pa

Damme Brugge

Diksmuide

Beauvoorde

Roeselare

E 34

Eeklo

0 E4 E 403

e

st ei -H e ke ok gg Kn bru ge e r Ze be n n ke aa H e an e en Bl D ed de Br n e t os e O rk

M N D

Veurne

Sluis

Gent

Tielt E

Ieper

A 19 Menen

Kortrijk

17

E4

E

Laarne

0

17

Dend Aalst

Oudenaarde Geraardsbergen

H

9 E 42

Doornik E 19

Mons

B

Legende

stad of gemeente autosnelweg (E-weg)

37

E

2

19

A1

Hoogstraten Turnhout

dermonde Grimbergen

Averbode Diest

Peer Houthalen-Helchteren E 31 4 Bokrijk Hasselt Bilzen

Leuven Zoutleeuw Sint-Truiden Heverlee Tienen Tongeren

13

Binche

Olmen

Achel

E3

Halle

Brussel

Mol

Tongerlo

Mechelen

Lommel

25

Lier

Bornem

Kasterlee

4 E 3Lichtaart

E

Antwerpen

Postel

Voeren

Waterloo Wavre

Nivelles

E 40

Luik Villers-la-Ville E 42

Charleroi

Floreffe

Huy Namen

Malmedy

Stavelot Durbuy Trois-Ponts

10

Rendeux 20

30

40

50

E 25

1 E 41 0

42

Spa

Modave Spontin

Yvoir

E

Esneux

Eupen

60

70

80 km

38

2.2 Geluidsoverlast Geluidssterkte in decibel (dB) 150 dB

Oorlog! Je vuurt je geweer af terwijl de bommen rond je ontploffen.

140 dB

Je staat op de eerste rij tijdens een prachtig vuurwerk.

130 dB

Iemand roept in je oor dat het een geweldig concert is! Je oren doen pijn.

120 dB

De brandweerwagen raast je voorbij.

110 dB

Een straatwerker breekt het voetpad open met een drilboor.

100 dB

De groendienst gaat een boom te lijf met een kettingzaag.

90 dB

Je staat voor de slagbomen. De trein raast voorbij.

80 dB

Je rijdt met je fiets langs een drukke weg.

70 dB

Je vader stofzuigt terwijl jij naar tv wilt kijken.

60 dB

Je leerkracht geeft enthousiast les.

50 dB

Je zit gezellig te praten met een vriend.

40 dB

Een klasgenoot fluistert je iets grappigs toe.

30 dB

Je denkt dat je iemand hoort praten in de bibliotheek.

20 dB

De bladeren van een boom ritselen in de wind.

10 dB

Je hoort je glas spuitwater bruisen.

WIST-JE-DAT

Logaritmisch Een stijging van 10 decibel betekent dat het geluid tien keer sterker wordt. 30 decibel betekent dus tien keer meer geluid dan 20 decibel en dus ook honderd keer meer geluid dan 10 decibel. Zo’n schaal noemen we een logaritmische schaal.

De schaal van Richter is ook een logaritmische schaal. Daarmee berekent men de kracht van aardbevingen. Hierover leer je meer in de module Planeet vol spanning.

Waar in Vlaanderen is er volgens jou de grootste geluidssoverlast? Noteer je veronderstelling.

HYPOTHESE:

Ga naar www.geopunt.be. In de categorie ‘Welzijn, gezondheid en gezin’ vind je de informatie over ‘Milieu en gezondheid’. Vink de opties geluidsbelasting wegverkeer, spoorverkeer en luchtverkeer aan (met de vermelding Lden).

Hoe wordt de geluidsbelasting aangeduid op die kaart? Kruis aan. (Tip: klik op legende.) met cijfers

met tekst

met pictogrammen

met een kleurenlegende

Klopt je hypothese?

ja

nee

Onderzoek je eigen provincie. Arceer op de kaart op pagina 36 en 37 de gebieden met een hoge geluidsbelasting.

39

2.3 Luchtvervuiling Ga naar www.curieuzeneuzen.be. Daar lees je onder andere over stikstofdioxide (NO2).

Wat is stikstofdioxide? Kruis aan. rook

roet

ozon

vloeistof

gas

fijn stof

Wat veroorzaakt de grootste NO2-uitstoot? Noteer.

Noteer twee gevolgen van te veel NO2 in de atmosfeer.

Onderzoek je eigen regio. Kleur op de kaart op pagina 36 en 37 de gebieden met een hoge NO2-concentratie donkergrijs.

Noem één plaats in de buurt van je school met een goede luchtkwaliteit: slechte luchtkwaliteit:

40

2.4 De situatie in onze regio Wat kun je over jouw regio besluiten na het voeren van de drie onderzoeken?

Over het verkeer In één woord: Geef jouw regio een score. Markeer. stapvoets

1

2

3

4

.

5

6

7

8

9

10

verkeersvrij

Over het geluid In één woord: Geef jouw regio een score. Markeer. oorverdovend

1

2

3

4

.

5

6

7

8

9

10

onhoorbaar

Over de lucht In één woord: Geef jouw regio een score. Markeer. verstikkend

1

2

3

4

.

5

6

7

8

9

10

zuiver

Bekijk aandachtig de gegevens op de kaart op pagina 36 en 37.

Welk verband merk je op tussen verkeersdrukte, lawaai en luchtvervuiling?

Noteer.

Zoek in je atlas naar de kaarten met informatie over de bevolkingsdichtheid en industrie in België. Vergelijk die kaarten met jouw eigen gemaakte kaart op pagina 36 en 37.

Wat valt je op? Noteer.

41

3 Op weg naar groenere mobiliteit Lees het artikel en markeer de antwoorden in de tekst.

1

Wat is groene mobiliteit?

Markeer met groen.

2

Markeer drie voorbeelden van groene mobiliteit met geel.

3

Waarom worden momenteel nog zo weinig elektrische wagens verkocht?

Markeer met blauw.

4

Welke drempels ervaren pendelaars bij het nemen van het openbaar vervoer?

Markeer met roze.

Belg wil groenere mobiliteit, maar wacht op de overheid Zeven op de tien Belgen vinden groene mobiliteit belangrijk, maar het is maar een kleine minderheid die al begonnen is zijn gedrag aan te passen. Reden?

We verwachten dat de overheid en het bedrijfsleven het voortouw nemen.

88 procent van de gezinnen heeft een auto, 30 procent zelfs meer dan één.

Maar gevraagd naar hun intenties, zeggen heel wat Belgen dat ze van plan zijn om zich binnen de drie jaar ecologischer te verplaatsen. Een kwart zegt vaker te gaan fietsen naar het werk, één op de vijf is van plan om vaker het openbaar vervoer te nemen en een op de drie wil een ecologische of elektrische wagen kopen.

De resultaten komen uit een bevraging bij 1.500 Belgen door AG Insurance, de grootste verzekeraar in ons land, en mobiliteitsclub Touring. “Er is duidelijk een toenemend klimaatbewustzijn en dat weerspiegelt zich ook in de visie van de Belgen op mobiliteit”, zegt Edwin Klaps, directeur Non-Life bij AG Insurance. Toch blijven er drempels: bij elektrische wagens is dat de prijs en de beschikbaarheid van laadpalen, bij het openbaar vervoer is dat de stiptheid en de bereikbaarheid.

Daarvoor kijken Belgen nadrukkelijk naar de overheid (70 procent) en de bedrijven (72 procent). (kba) Uit: Het Nieuwsblad, 18 juni 2019

42

3.1 Mobiliteit en milieu We verbruiken met z’n allen heel wat brandstof. De gevolgen daarvan zijn niet eenvoudig uit te leggen. Via de bronnen op pagina 42 tot en met 47 kom je er meer over te weten.

Bestudeer ze aandachtig en beantwoord de bijhorende vragen.

A: Atmosfeer

De atmosfeer bestaat uit een laag gassen die een planeet omhult. Wij hebben in onze atmosfeer (ook wel de dampkring genoemd) een heel klein percentage gassen met speciale eigenschappen. Enkele voorbeelden daarvan zijn waterdamp, koolstofdioxide, methaan, lachgas en ozon. Die spelen een grote rol.

21%

1%

zuurstofgas (O2)

- edelgassen zoals argon (Ar) en helium (He)

78%

- broeikasgassen zoals koolstofdioxide (CO2) methaan (CH4), waterdamp (H2O) en lachgas (N2O)

stikstofgas (N2)

- ozon (O3)

1

Wat is de atmosfeer? Noteer.

2

Welke gassen bevat de atmosfeer? Noteer.

3

Welk gas is procentueel het meest aanwezig in onze atmosfeer? Noteer.

43

B: Fossiele brandstoffen

DRUK EN HITTE

TIJD

Wanneer je een motor laat werken met fossiele brandstoffen, dan maak je eigenlijk gebruik van ontelbaar veel dode planten of zeedieren.

Miljoenen jaren geleden bestonden onze gebieden uit moerassen en dichte bossen.

Toen die planten stierven, werden dit veenlagen. Veen is dus een grondsoort, gevormd door afgestorven plantenmateriaal.

Als zulke veenlagen bedekt worden door andere bodemlagen en niet gewoon kunnen rotten, dan kunnen ze onder hogere druk in bruinkool veranderen. Dat trage proces heet fossilisatie. Nog meer druk en hitte leveren steenkool op.

Als zeediertjes doodgaan, zinken ze naar de zeebodem. Als de bodem bedekt raakt door andere lagen, kan die laag vol dode zeediertjes niet rotten. Onder hoge druk en onder hoge temperaturen fossiliseren ze om dan na lange tijd aardolie of aardgas te worden.

In elk levend wezen zitten veel koolstofatomen. Fossiele brandstoffen zoals aardolie en aardgas waren ooit levende wezens en bevatten dus veel koolstof, net als hun afgeleide producten (diesel, benzine, stookolie, kerosine, CNG, LPG …).

TIJD

44

1

Wat zijn fossiele brandstoffen? Noteer.

2

Geef drie voorbeelden van fossiele brandstoffen. Noteer.

3

Geef twee voorbeelden van niet-fossiele brandstoffen. Noteer.

4

Hoeveel procent van de energieproductie wordt opgewekt door fossiele brandstoffen? Noteer.

45

C: Het broeikaseffect

Het natuurlijk broeikaseffect Bekijk het filmpje ‘Climate Challenge: Het natuurlijk broeikaseffect’.

Het versterkt broeikaseffect Broeikasgassen hebben hun naam niet gestolen. Zoals een broeikas (of serre) houden ze de warmte die de aarde uitstraalt vast.

Bekijk het filmpje ‘Climate Challenge: Het versterkt broeikaseffect’.

1

Voor welke gemiddelde temperatuur zorgt het natuurlijk broeikaseffect op onze planeet? Noteer.

2

Hoeveel graden zou het zijn op aarde zonder het natuurlijk broeikaseffect? Noteer.

3

Op welk broeikasgas legt men de nadruk in het fragment? Noteer.

4

Waar komt dat broeikasgas vandaan? Noteer.

5

Hoeveel graden mag de gemiddelde temperatuur nog stijgen vooraleer de situatie problematisch wordt? Noteer.

46

D: Verbranding

Bekijk het filmpje ‘Climate Challenge: Wat is de koolstofcyclus?’.

In het filmpje worden enkele termen gebruikt die je misschien nog niet kent: - atmosfeer: de laag gassen die de aarde omhult - biosfeer: het gedeelte van de aarde waar leven mogelijk is uitstoot broeikasgassen per sector

10%

overig energieverbruik

25%

energieopwekking

14%

transport

24%

24%

industrie

land- en bosbouw

6%

gebouwen © www.energievergelijk.nl

1

Als er één eenheid koolstof in de biosfeer zit, hoeveel eenheden zitten er dan ... in de oceanen?

in de atmosfeer?

2

Op welke manieren verstoort de mens die natuurlijke cyclus? Noteer.

3

Som drie redenen op waarom we fossiele brandstoffen verbranden. Noteer.

47

4

Hoe zorgt de mens ervoor dat er steeds minder koolstofdioxide uit de atmosfeer kan verdwijnen? Noteer.

5

Wat is het aandeel van transport en industrie in de totale uitstoot van broeikas­ gassen? Noteer.

48

SAMENGEVAT

Onderstaand schema legt uit hoe onze atmosfeer wordt beïnvloed door de massale verbranding van fossiele brandstoffen en de uitstoot van broeikasgassen.

Vul de afbeelding aan met de juiste termen. Noteer ze in de kadertjes. reflectie - versterkt broeikaseffect - infrarood - licht en warmte – absorptie - natuurlijk broeikaseffect Duid in de wolkjes de broeikasgassen aan met hun afkorting.

CO2 of koolstofdioxide

Dit gas wordt van nature uitgestoten door levende wezens, maar het wordt versterkt door het verbranden van fossiele brandstoffen.

CH4 of methaangas Dit gas ontstaat van nature bij de afbraak van organische stoffen of bij bosbranden, maar het wordt versterkt door de gassen die runderen uitstoten in melkveebedrijven en door temperatuurstijgingen in het poolgebied.

Vul de afbeelding aan met de juiste termen: Duid in de wolkjes de broeikasgassen aan: N2O of distikstofoxide • CO2 of koolstofdioxide: wordt uitgestoten door levende wezens, • Reflectie Dit gas wordt van naturemaar uitgestoten door bodemvan enfossiele oceanen, maar het wordt • Versterkt broeikaseffect in versterkte mate door de het verbranden brandstoffen • Infrarood • CH4 of methaangas: ontstaat bij de afbraak van organische stoffen, ook bij bosbranden, versterkt door onze landbouw en meststoffen.

• Licht en warmte maar wordt versterkt door de gassen die runderen uitstoten in bijvoorbeeld melkveebedrijven • Absorptie • Natuurlijk broeikaseffect

en door temperatuurstijgingen in het poolgebied.

• N2O of distikstofoxide: wordt uitgestoten door de bodem en oceanen, maar in versterkte mate door onze landbouw en meststoffen.

1

2

49

3.2 Duurzaam transport: een uitdaging, voor iedereen!

Oma staat op het punt een nieuwe auto te kopen. Omdat ze haar kleinkinderen vaak naar school, het voetbal, de zwemles … brengt, vraagt ze hen om advies. Eigenlijk wil oma graag een grote jeep, met dikke banden en een luide motor. Haar kleinkinderen willen haar echter overtuigen om een hybride of een elektrische wagen te kopen.

Noteer vijf argumenten die ze kunnen gebruiken om oma van mening te doen veranderen.

Ga op zoek naar de ideale auto voor oma. Vul in. model: Waarop rijdt deze wagen? Kruis aan.

waterstof

elektriciteit

diesel

benzine

cng

lpg

aankoopprijs: koolstofdioxide-uitstoot: gemiddeld verbruik: Wat is de langste afstand die je kunt rijden zonder extra te tanken of op te laden? Noteer.

Zijn er nog redenen waarom je deze wagen aanraadt? Noteer.

50

TECHNIEK

8 Een knikker in beweging 1 De transportmogelijkheden van een knikker Stel dat je een knikker wil transporteren van punt A naar punt B, en dit binnen de snelste tijd.

Hoe ga je hierbij te werk?

ORIËNTATIE

I N P U T IS DE VRAAG NUTTIG?

IS HET EEN OPZOEKVRAAG?

IS HET SLECHTS ÉÉN VRAAG?

IS DE VRAAG DUIDELIJK?

KUN JE HET ONDERZOEKEN?

O U T P U T ONDERZOEKSVRAAG: Formuleer een goede onderzoeksvraag met behulp van het vragenmachientje.

51

Welke mogelijkheden zie jij om een knikker zo snel mogelijk van punt A naar punt B te brengen? Noteer. >

>

>

KNIKKERTRANSPORT

>

>

>

>

>

Noteer je ideeën in de volgende kolommen. mens (spierkracht)

voorwerp

machine

52

2 Aandrijving en energie Er bestaan heel wat transportmiddelen. We verplaatsen ons over land, op zee, in de lucht, in de ruimte … Maar hoe worden die transportmiddelen aangedreven?

In de Van Dale staan verschillende betekenissen van het werkwoord ‘aandrijven’.

Welke betekenis is van toepassing op transport? Markeer.

Bij het woord ‘aandrijving’ staat er een opsomming van verschillende samenstellingen met dat woord. In die opsomming kun je ook enkele energiebronnen ontdekken. Markeer de energiebronnen.

2.1 Brandstoffen Je kunt niet zomaar van brandstof wisselen. Elke motor is gemaakt om te werken met één bepaalde brandstof. Dat leidde vroeger wel eens tot problemen. Als je als Vlaamse toerist in Frankrijk bijvoorbeeld niet wist dat ‘diesel’ in het Frans ‘gazole’ wordt genoemd, dan was de kans reëel dat je verkeerd tankte. In Spanje wordt het woord ‘gasolina’ dan nog eens gebruikt om gewone benzine te benoemen. Er was dus regelmatig verwarring, over heel Europa. Heel wat auto’s werden op die manier onbruikbaar. Sinds 2018 hebben we, dankzij de Europese Unie, een duidelijke benaming voor elke soort brandstof. Diesel werd B7, Euro95 werd E10, Euro98 werd E5 …

53

Lees de tekst op de website en vul aan.

De codes in de ronde vormen verwijzen naar

.

De codes in de vierkante vormen verwijzen naar

.

De codes in de ruitvormen verwijzen naar

.

Stel: jullie willen met het hele gezin naar de Ardennen. Noteer drie transportmiddelen waarmee jullie daar kunnen geraken. Schrijf die in de linkerkolom en vul de tabel verder aan. transportmiddel

aandrijving

energiebron

reistijd

1 2 3

tel: jullie willen met het hele gezin naar de Costa del Sol in Spanje. Noteer drie transport­ S middelen waarmee jullie daar kunnen geraken. Schrijf die in de linkerkolom en vul de tabel verder aan. transportmiddel

aandrijving

energiebron

reistijd

1 2 3

Markeer in elk van de bovenstaande tabellen het snelste transportmiddel.

Welk transportmiddel is het meest duurzaam om naar de Ardennen te gaan? Noteer.

Leg uit.

Welk transportmiddel is het meest duurzaam om naar Spanje te gaan? Noteer.

Leg uit.

54

Je kent zeker een viertal volwassenen die regelmatig hun voertuig moeten tanken of opladen om van A naar B te geraken. Ga na welke energiebronnen ze gebruiken.

Vul het overzicht aan. wie?

voertuig

energiebron

E5 E10 B7 LPG elektrisch iets anders:

E5 E10 B7 LPG elektrisch iets anders:

E5 E10 B7 LPG elektrisch iets anders:

E5 E10 B7 LPG elektrisch iets anders:

55

Brandstoffen slaan we op in een tank die in of onder de auto wordt bevestigd. Tanks voor vloeibare brandstoffen hangen meestal onder de auto. Tanks voor gas vind je meestal ingebouwd in de bagageruimte.

Als we het over brandstoffen hebben, in vloeibare vorm of gasvorm, dan hebben we het bijna altijd over fossiele brandstoffen. Je weet hoe die zijn ontstaan. Je kent de negatieve gevolgen van het verbranden ervan. Je weet echter ook dat we ze nodig hebben. De energie die vrijkomt bij het verbranden van de brandstoffen gebruiken we om mechanische bewegingen te creëren, om onder andere onze voertuigen ‘aan te drijven’.

2.2 Energieomzettingen De motor in een auto dient in de eerste plaats om de auto in beweging te brengen. Het enige doel is het omzetten van brandstof naar bewegingsenergie. Er wordt echter ook een andere energievorm opgewekt: warmte. Die gaat gewoon verloren. Meer zelfs, om de hitte in de motor te beperken, moet er een koelsysteem worden geïnstalleerd.

Auto’s bestaan uit honderden onderdelen die langs elkaar heen bewegen en tegen elkaar wrijven. Denk maar aan de motor, het aandrijvingssysteem, de versnellingsbak … Die onderdelen worden daarom gesmeerd of voorzien van vetten. Dan loopt alles een beetje soepeler. Als je dat niet doet, dan wordt de wrijving groter en gaat er meer energie verloren.

We verliezen energie door: het omzetten van de ene energievorm naar de andere wrijving

In de module InSpanning leer je meer over de verschillende vormen van energie en energieomzettingen.

56

2.3 Elektriciteit In elektrische voertuigen wordt de elektriciteit niet opgewekt, maar opgeslagen in een of meerdere batterijen.

Benoem op de onderstaande afbeelding waar de elektriciteit vandaan komt.

In de meeste gevallen wekken we elektriciteit op door beweging. Daarvoor heb je een opgewikkelde koperdraad nodig, een spoel. Als je er een magneet langs beweegt, dan loopt er elektrische stroom door die spoel.

Op een oudere fiets is het bijvoorbeeld waarschijnlijk dat je er aan de buitenkant een dynamo op aantreft. Die draait rond wanneer de fiets in beweging is en als die tegen het wiel leunt.

klassieke dynamo

naafdynamo

57

In een elektriciteitscentrale zit ook een dynamo, maar dan veel groter.

Zet een pijl bij de dynamo in elk van de onderstaande afbeeldingen. dynamo van een waterkrachtcentrale

dynamo in een windturbine

dynamo in een kern- of STEG-centrale (stoom en gas)

58

Analyseer de tekening en bespreek de werking van een dynamo met behulp van de begrippen.

magneet

spoel

geleider

In een dynamo zetten we beweging om in elektrische energie door middel van een spoel en een magneet.

De structuur van een dynamo en die van een elektromotor zijn bijna identiek. Het verschil is dat bij een elektromotor het omgekeerde gebeurt. Elektriciteit wordt namelijk omgezet in beweging.

Op de volgende pagina’s vind je een aantal experimentjes met elektromotoren.

59

DOE DE TEST EXPERIMENT 1

Twee elektromotoren met wieken zijn met elkaar verbonden. Wat gebeurt er? Kruis aan.

Ze draaien allebei.

Er gebeurt niets.

reng de wieken van elektromotor 1 B handmatig in beweging. Wat gebeurt er?

Zet een pijl bij motor 2 om de draairichting van de wieken aan te duiden.

motor 1

motor 2

Eén motor draait.

reng de wieken van elektromotor 2 in B beweging. Wat gebeurt er?

Zet een pijl bij motor 1 om de draairichting van de wieken aan te duiden.

motor 1

motor 2

Welke elektromotoren in de bovenstaande afbeeldingen produceren stroom?

Markeer ze.

Vul het besluit aan.

Een elektromotor kun je ook gebruiken als

.

60

EXPERIMENT 2

Wat gebeurt er wanneer je de wieken in de andere richting draait?

Zet telkens een pijl bij motor 2.

motor 1

motor 2

motor 1

motor 2

Markeer wat juist is.

Het is mogelijk / onmogelijk om elektriciteit van richting te doen veranderen.

De stroombronnen die wij het vaakst gebruiken, zijn geen dynamo’s, maar stopcontacten en batterijen.

De meeste motoren die wij dagelijks gebruiken, zijn zo ontworpen dat ze maar in één richting kunnen draaien. Het maakt niet uit hoe je de stekker in het stopcontact steekt, de haardroger zal altijd blazen, niet zuigen. De stofzuiger zal altijd zuigen, niet blazen.

Bij motoren en batterijen werkt het iets anders. In de meeste toestellen is het meestal snel duidelijk hoe je de batterij moet installeren dankzij de aanduiding van de plus- en de minpool.

In toestellen op batterijen is het dus belangrijk dat de stroomrichting van de elektriciteit meteen goed zit. De elektrische stroom gaat van het deeltje dat uitsteekt (de pluspool) via het toestel naar de andere kant van de batterij (de minpool).

Duid de richting van de elektrische stroom aan op de afbeelding.

Deze constructie noemen we een gesloten stroomkring: een stroombron (batterij) die via twee geleiders (stroomkabels) verbonden is met een verbruiker (lamp).

61

Van kleine horlogebatterijen tot zware autobatterijen, ze werken allemaal op dezelfde manier.

Sommige toestellen gaan stuk als je de batterij verkeerd aansluit. Dat is bijvoorbeeld het geval bij autobatterijen. Bij kleine elektromotoren is dat gelukkig niet het geval. We kunnen er gerust mee experimenteren.

EXPERIMENT 3

Duid de draairichting van de wieken aan bij de motoren met een gesloten stroomkring.

Markeer wat juist is.

De motor zal enkel draaien wanneer de stroomkring gesloten / open is.

De draairichting van sommige motoren wordt bepaald door de polen van de batterij.

Stroomkringen worden eigenlijk nooit uitgetekend zoals hierboven. Dat is tijdrovend en niet overzichtelijk. Daarom werken we met schema’s.

stroombron (bv. batterij)

geleider

verbruiker (bv. motor)

62

3 Overbrengingen Uit het experiment op de vorige pagina leidden we af dat je de draairichting kunt veranderen door de geleiders in de gesloten stroomkring te wisselen. Je kunt de draairichting ook op andere manieren wijzigen. In de onderstaande toestellen verandert men de draairichting op een andere manier én vergroot of verkleint men de kracht en de snelheid van de beweging.

3.1 Soorten overbrengingen Een cement- of betonmolen wordt aangedreven door een motor. De tanden dienen om de molen rond zijn as te doen draaien.

Een blikopener wordt met de hand aangedreven. De tanden dienen om het snijwiel te doen draaien.

De versnellingsbak van een auto zorgt ervoor dat we de snelheid van de auto kunnen regelen (eerste, tweede, derde … versnelling).

We kunnen er ook de rijrichting mee bepalen (voor- of achteruit).

63

Om de snelheid of de draairichting van een beweging aan te passen, gebruiken we meestal riemen en/of tandwielen. Die brengen de bewegingen over naar een andere schijf of een ander tandwiel. Als de draaiende delen tegen elkaar zitten, dan spreken we van tandwieloverbrenging.

Als de draaiende delen niet tegen elkaar zitten, dan spreken we van riemoverbrenging.

Noteer over welke soort overbrenging het hier gaat.

drijver (wordt aangedreven door een motor, spierkracht …) tussenwiel volger (laatste element)

64

3.2 Draairichtingen Draairichtingen bij riemoverbrenging

De drijver draait naar rechts. Het tussenwiel en de volger zijn op dezelfde manier verbonden en draaien dus in dezelfde richting.

Het tussenwiel draait in dezelfde richting van de drijver. De laatste riem is gekruist, waardoor de volger in de tegengestelde richting draait.

Draairichtingen bij tandwieloverbrenging Twee tandwielen draaien altijd in elkaars tegengestelde richting.

De drijver draait naar links, de volger naar rechts.

De drijver draait naar rechts, het tussenwiel draait naar links. De volger draait naar rechts.

65

3.3 Snelheden en krachten Bekijk de onderstaande afbeeldingen.

Markeer in het besluit wat juist is.

De drijver is drie keer kleiner / groter dan de volger.

De volger draait drie keer sneller / trager, maar heeft drie keer minder /meer kracht dan de drijver.

Bekijk de onderstaande afbeeldingen.

Markeer in het besluit wat juist is.

De drijver is drie keer kleiner / groter dan de volger.

De volger draait drie keer sneller / trager, maar heeft drie keer minder /meer kracht dan de drijver.

Als je een kleine drijver met een grote volger verbindt, dan heeft de volger meer kracht, maar minder snelheid.

Als je een grote drijver met een kleine volger verbindt, dan heeft de volger meer snelheid, maar minder kracht.

66

Tussentandwielen dienen enkel om het drijfwiel en het volgwiel in dezelfde richting te laten draaien.

uid bij elke overbrenging de draairichtingen aan van de andere onderdelen.

D Doe dat door alle blauwe draailijntjes van een pijltje te voorzien.

drijver (wordt aangedreven door een motor, spierkracht …) tussenwiel volger (laatste element)

67

Oefeningen snelheden en krachten Snelheid drukken we uit in tpm (toeren per minuut).

Kracht drukken we uit in N (newton).

diameter 50 mm

diameter 10 mm

Vul bij elke overbrenging de kracht en de snelheid in van de volger.

10 N 10 tpm

10 N 30 tpm

10 N 20 tpm

20 N 50 tpm

10 N 20 tpm

drijver (wordt aangedreven door een motor, spierkracht …) tussenwiel volger (laatste element)

kracht: tpm:

kracht: tpm:

kracht: tpm:

kracht: tpm:

kracht: tpm:

68

50 tanden

10 tanden

10 N 10 tpm

kracht:

10 N 10 tpm

kracht:

30 N 20 tpm

kracht:

5N 50 tpm

40 N 20 tpm

drijver (wordt aangedreven door een motor, spierkracht …) tussenwiel volger (laatste element)

tpm:

tpm:

tpm:

kracht: tpm:

kracht: tpm:

69

WIST-JE-DAT

Isaac Newton, de inspiratie voor

is een van de bekendste wetenschappers ooit. Zijn naam is eeuwig verbonden met de eenheid van kracht: de newton.

70

ISAAC-actie

Een knikker in beweging, de praktijk

Dansende elektronen

71

Ontgonnen en opnieuw begonnen

STUDIEWIJZER

NATUUR Ik kan de begrippen massa en volume uitleggen.

Ik kan uitleggen hoe je het volume van regelmatige en onregelmatige voorwerpen bepaalt.

Ik kan de begrippen materie en deeltjesmodel uitleggen.

Ik ken het verschil tussen een zuivere stof en een mengsel en ik kan er voorbeelden van geven.

Ik kan het begrip dichtheid uitleggen.

Ik kan het begrip stofomzetting uitleggen.

RUIMTE I k weet wat een grondstof is en ik kan het begrip toepassen op glas, staal, plastic en rubber.

I k weet wat ontginning is en ik kan met voorbeelden uitleggen hoe dat het landschap kan beïnvloeden.

I k ken het verschil tussen de bodem en de ondergrond.

I k kan de factoren die leiden tot fileleed, geluidsoverlast en luchtvervuiling benoemen.

I k kan het begrip ‘fossiele brandstof’ uitleggen en ik kan er enkele voorbeelden van geven.

I k kan de begrippen atmosfeer en broeikasgas uitleggen.

I k ken het verschil tussen het natuurlijk en het versterkt broeikaseffect.

I k kan aangeven of een transportmiddel duurzaam is in functie van de vervoerde grondstof of de gebruikte brandstof.

TECHNIEK I k kan de begrippen aandrijving en energieverlies uitleggen.

I k kan uitleggen hoe fossiele brandstoffen worden omgezet in bewegingsenergie.

I k weet dat elektrische energie kan worden opgewekt door bewegingsenergie.

I k kan uitleggen hoe een dynamo en een elektromotor werken.

I k weet wat een stroomkring is en ik kan bepalen of die open of gesloten is.

I k kan een eenvoudige stroomkring schematisch voorstellen.

I k kan aangeven of een overbrenging via tandwielen of riemen gebeurt.

I k kan de rotatie, snelheid en kracht van tussenwielen en volgers bepalen.

Colofon Auteurs Solange Goossens, Joke Lippens, Diederik Maebe, Tine Simoens, Kris Verbouw Illustrator Martijn van der Voo Eerste druk 2021 SO 2020/1244 Bestelnummer 90 8080 249 ISBN 978 90 4864 013 3 KB D/2021/0147/33 NUR 126/136 Verantwoordelijke uitgever die Keure, Kleine Pathoekeweg 3, 8000 Brugge RPR 0405 108 325 - © die Keure, Brugge Die Keure wil het milieu beschermen. Daarom kiezen wij bewust voor papier dat afkomstig is uit verantwoord beheerde bossen.

Deze uitgave is dan ook gedrukt op papier dat het FSC®-label draagt.

Dat is het keurmerk van de Forest Stewardship Council®.

Isaac_LZL_(TeLandTerZeeInDeLucht)_NRT_Wk_908090049.indd 72

9

789048 640133

17/03/2021 09:17