Newton NaSk 4 vmbo-b

www.thiememeulenhoff.nl/newton-nask

NaSk 4 vmbo-b NaSk 4 vmbo-b Naam Klas

Newton vmbo-B OMSLAG Lj 4.indd Alle pagina's

14-03-2022 12:06

NaSk 4 vmbo

Beste leerling, Dit boek van Newton kun je samen met de digitale leeromgeving gebruiken in de les. Het is van jou persoonlijk, dus je mag er aantekeningen in maken. Na dit schooljaar mag je het boek houden. Dat is makkelijk als je volgend jaar iets wilt opzoeken, of iets moet leren voor een toets.

Wij wensen je veel succes en plezier met het vak NaSk I. Team Newton

Colofon Auteurs Piet Das, Alwin van Dodewaard, Rob Melchers, Martin Prick, Tjeerd Venema

Eindredactie Hans Betlem

Ontwerp Tom Lamers

Opmaak Imago Mediabuilders

Over ThiemeMeulenhoff ThiemeMeulenhoff ontwikkelt zich van educatieve uitgeverij tot een learning design company. We brengen content, leerontwerp en technologie samen. Met onze groeiende expertise, ervaring en leeroplossingen zijn we een partner voor scholen bij het vernieuwen en verbeteren van onderwijs. Zo kunnen we samen beter recht doen aan de verschillen tussen lerenden en scholen en ervoor zorgen dat leren steeds persoonlijker, effectiever en efficienter wordt.

Samen leren vernieuwen. www.thiememeulenhoff.nl ISBN 9789006858143 Eerste druk, eerste oplage, 2022 © ThiemeMeulenhoff, Amersfoort, 2022 Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand, of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen, of enig andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever.

Voor zover het maken van kopieën uit deze uitgave is toegestaan op grond van artikel 16B Auteurswet 1912 j° het Besluit van 23 augustus 1985, Stbl. 471 en artikel 17 Auteurswet 1912, dient men de daarvoor wettelijk verschuldigde vergoedingen te voldoen aan Stichting Publicatie- en Reproductierechten Organisatie (PRO), Postbus 3060, 2130 KB Hoofddorp (www.stichting-pro.nl). Voor het overnemen van gedeelte(n) uit deze uitgave in bloemlezingen, readers en andere compilatiewerken (artikel 16 Auteurswet) dient men zich tot de . uitgever te wenden. Voor meer informatie over het gebruik van muziek, film en het maken van kopieen in het onderwijs zie www.auteursrechtenonderwijs.nl De uitgever heeft ernaar gestreefd de auteursrechten te regelen volgens de wettelijke bepalingen. Degenen die desondanks menen zekere rechten te kunnen doen gelden, kunnen zich alsnog tot de uitgever wenden.

2

Inhoud Zo werk je met Newton

4

1 Elektriciteit 1.1 Starten 1.2 Elektriciteit 1.3 Elektromagneten 1.4 Elektronische schakelingen 1.5 Afsluiten

6 7 9 18 27 37

2 Geluid 40 2.1 Starten 41 2.2 Geluid van bron naar ontvanger 42 2.3 Muziek 51 2.4 Geluid opnemen en zichtbaar maken 59 2.5 Geluidshinder 65 2.6 Afsluiten 72 3 Bouw van de materie 3.1 Starten 3.2 Materialen 3.3 Gevaren van stoffen, milieu 3.4 Metalen 3.5 Moleculaire stoffen 3.6 Afsluiten

76 77 78 100 113 125 135

4 Veiligheid en verkeer 4.1 Starten 4.2 Versnellen 4.3 Beweging 4.4 Noodstop 4.5 Veiligheid 4.6 Afsluiten

138 139 140 149 161 172 182

Illustratieverantwoording

185

3

1 Elektriciteit 1.1 Starten 1.2 Elektriciteit 1.3 Elektromagneten 1.4 Elektronische schakelingen 1.5 Afsluiten

6

1.1 Starten

1.1 Starten In veel bedrijven gebeurt van alles automatisch. Elektronica speelt daarin een belangrijke rol.

Een robot melkt de koeien.

Robots kunnen niet denken, maar wel vóelen! Er bestaan veel soorten sensoren. Die voelen de temperatuur. Andere voelen licht of geluid. Het ‘paspoort’ van de koe hangt om zijn nek. De robot ‘weet’ hoeveel voedsel de koe moet hebben.

5

Proef

Kun je een led laten branden met warm water?

In deze proef zoek je uit of je een led afhankelijk van de temperatuur kunt laten branden.

Je hebt nodig • NTC (temperatuurgevoelige weerstand) • ledlampje met een eraan gesoldeerde voorschakelweerstand • breadboard of ander opsteekbordje • spanningsbron • bekerglas koud water • bekerglas heet water 5V

10K NTC

Je maakt deze schakeling.

Dit ga je doen 1 Maak de schakeling met de batterij of spanningsbron en de led zoals in de afbeelding.

2 Zet de NTC in het bekerglas met koud water.

3 Sluit de spanningsbron aan en draai aan de regelbare weerstand tot de led volop brandt.

4 Draai dan de regelaar terug zodat de led nét niet meer brandt.

5 Dompel de NTC in het hete water.

7

1.1 Starten

1

Wat zie je als je de NTC in het warme water dompelt?

2

Wordt de weerstand van de NTC hoger of lager als je hem verwarmt?

3

Welke toepassingen voor de NTC kun je bedenken?

8

1.2 Elektriciteit

1.2 Elektriciteit Aan het eind van deze paragraaf kan ik: beschrijven wat een geleider en wat een isolator is; beschrijven wat overbelasting is; uitleggen hoe randaarde werkt; rekenen met vermogen.

□ □ □ □

Ontdekken Met elektriciteit moet je altijd voorzichtig zijn. Voor je het weet wordt een apparaat te heet.

Dan kan er brand ontstaan.

Proef

Kun je een voorwerp laten gloeien?

In deze proef onderzoek je of een platte batterij zó veel energie kan leveren dat een voorwerp roodgloeiend wordt.

Je hebt nodig • spanningsbron, bijvoorbeeld een platte batterij van 4,5 V • stukje niet-geïsoleerde constantaandraad, dikte 0,25 mm, lengte 5 á 10 cm • pincet Dit ga je doen 1 Draai 2 cm lengte van de draad vast aan één pool van de batterij.

2 Pak heel voorzichtig het andere uiteinde van de draad en houd het tegen de andere pool.

1

Waardoor wordt de draad heet?

2

Hoe komt het dat de draad smelt?

3

Leg uit of er na het smelten van de draad nog een stroom loopt.

4

Wat gebeurt er met de stroomsterkte als de draad warmer wordt?

9

1.2 Elektriciteit

Begrijpen Veiligheid is heel belangrijk. Als je aan een elektrische installatie werkt, gebruik je veilige materialen. Je houdt je aan de voorgeschreven veiligheidsmaatregelen.

Geleiding De elektrische stroom gaat door een geleider.

Meestal is dat een koperdraad. Om de koperen kern zit een kunststof mantel. Die zorgt ervoor dat je de stroomdraad niet per ongeluk kunt aanraken. Door de kunststof mantel kunnen ook de stroomdraden niet tegen elkaar komen.

Kunststof is een isolator. In een huisinstallatie laten de kleuren van de draden de betekenis zien.

De kleuren van installatiedraad hebben een betekenis.

Veiligheid Elektriciteit is een handige en schone vorm van energie. Je kunt er veel soorten apparaten op laten werken. Maar elektriciteit kan ook gevaarlijk zijn. Veel branden ontstaan door kortsluiting of overbelasting (zie verder) in elektrische installaties. Bij overbelasting moet de stroom dus automatisch uitgeschakeld worden.

Een ouderwetse smeltzekering.

In de ouderwetse smeltzekering (stop) zit een dunne draad zoals in de proef Kun je een led laten branden met warm water? bij Starten. Bij een te hoge stroomsterkte, meestal 16 ampère, schakelt de smeltzekering de stroom uit. Je moet daarna de smeltzekering vervangen. Bij de modernere installatieautomaat zet je een knop omhoog, waarna je hem weer kunt gebruiken.

De lichtpunten en stopcontacten in een woning zijn in groepen verdeeld. Elke groep heeft een eigen zekering of installatieautomaat.

Bij een te hoge stroomsterkte schakelt een smeltzekering de stroom uit. Een te hoge stroomsterkte noem je overbelasting. De draden worden dan te heet. Als de isolatie smelt, kan er brand ontstaan.

10

Een installatieautomaat.

1.2 Elektriciteit

Doorsnede van een ouderwetse smeltzekering.

5

Proef

Hoe betrouwbaar is een smeltzekering?

Hoofdzekering In de groepenkast (of huisinstallatie) komt de elektrische stroom een huis binnen. Eerst gaat die door de hoofdzekering(en). Deze is meestal 63 ampère. Daarna gaat de stroom naar de smeltzekeringen of de installatieautomaten. Alleen een vakman mag een hoofdzekering controleren of vervangen.

Dubbele isolatie Veel apparaten zijn tegenwoordig van kunststof.

Die kunnen niet onder spanning komen te staan.

Bij deze apparaten is de stekker aangegoten. Je kunt dus niet per ongeluk de draden eruit trekken. Zo’n apparaat noem je dubbel geïsoleerd.

Dit symbool betekent: dubbel geïsoleerd.

11

1.2 Elektriciteit

Randaarde Wasmachines en koelkasten hebben een metalen buitenkant. Zo’n apparaat kan wél onder spanning komen te staan. Om dat te voorkomen is de metalen buitenkant verbonden met een extra aardingsdraad en een geaarde stekker. Deze stekker moet je wel in een geaard stopcontact steken. Dit stopcontact heeft twee aparte randaarde-klemmen om de stroom weg te leiden. Je mag deze apparaten alleen op een geaard stopcontact aansluiten.

Stekker met randaarde.

Belgische stopcontacten hebben een extra aardpin. Een ongeaarde stekker past niet in het stopcontact.

Stopcontact

Elektrocutie Er mag geen stroom door je lichaam gaan. Een stroomsterkte van 30 miliampère kan al dodelijk zijn. Natte handen hebben een lage weerstand en maken het nog gevaarlijker. Daarom worden er aan de elektrische installatie van een badkamer hoge eisen gesteld. In woningen is een aardlekschakelaar verplicht.

De aardlekschakelaar meet voortdurend de heen- en teruggaande stroom naar en van een huis. Als de teruggaande stroom minder is, lekt er stroom weg (aardlek). Dat kan veroorzaakt worden door een kapot apparaat. Maar het kan ook dat iemand in aanraking is gekomen met een draad onder spanning. In dat geval zal de aardlekschakelaar de hele huisinstallatie uitschakelen.

Een aardlekschakelaar beschermt je tegen elektrocutie.

12

1.2 Elektriciteit

In onderstaande tabel zie je wat er gebeurt als elektrische stroom door het menselijk lichaam gaat.

1 mA

geen gevaar

5 mA

pijn wordt voelbaar

20 mA

de grens waarop je het voorwerp nog kunt loslaten

20 - 30 mA

bewusteloosheid kan optreden

50 - 80 mA

kans op overlijden

vanaf 1 000 mA

direct dodelijk

ONTHOUDEN

• • • • • • •

Sleutelbegrippen: geleider, isolator, installatieautomaat, groep, overbelasting, dubbel geïsoleerd, aardingsdraad, randaarde, aardlekschakelaar.

Een stroomdraad bestaat uit een stroomgeleidende koperdraad en een kunststof bescherming, de isolator.

Een stroomdraad wordt altijd een beetje warm. Bij een te hoge temperatuur smelt de isolatie en kan er brand ontstaan.

De huisinstallatie is in groepen verdeeld. Een smeltzekering of installatieautomaat beschermt de groep tegen een te grote stroomsterke. Die kan ontstaan door overbelasting. De groepen samen worden beschermd door een hoofdzekering.

Apparaten met een kunststof buitenkant en een aangegoten stekker zijn dubbel geïsoleerd.

Apparaten met een metalen buitenkant hebben een extra aardingsdraad en zijn verbonden met de aarde.

De aardlekschakelaar beschermt je tegen stroom door je lichaam. Deze schakelaar schakelt de stroom razendsnel uit wanneer de ingaande en uitgaande stroomsterkte verschillend zijn.

Lees de theorie Randaarde.

5

Jan zet zijn nieuwe wasmachine op zolder.

Waarop moet hij letten bij de aansluiting op het elektriciteitsnet?

De buitenkant van de machine mag niet van ijzer zijn.

Je moet aansluiten op een geaard stopcontact.

De machine moet waterpas staan.

De wasmachine moet dubbel geïsoleerd zijn.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Geleiding.

6

7

Welke draad geleidt de elektrische stroom het beste?

Een draad van katoen.

Een draad van bruin plastic.

Een glasvezeldraad.

Een koperen draad.

○ ○ ○ ○

Waarom is de buitenkant van een elektriciteitskabel van kunststof?

Kunststof is een isolator/geleidend soort plastic/geleidend materiaal.

13

1.2 Elektriciteit

Lees de theorie Elektrocutie.

8

De aardlekschakelaar geeft bescherming.

Wat wordt er beschermd?

De buitenkant van een apparaat.

De elektrische huisinstallatie.

De groepenkast.

Het lichaam.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Hoofdzekering.

9

Waarom is de elektriciteitsvoorziening in huis in groepen verdeeld?

Lees de theorie Randaarde.

10

Wat is randaarde?

Lees de theorie Dubbele isolatie.

11

Dubbel geïsoleerd betekent: dat het apparaat niet in brand kan vliegen. dat het apparaat niet onder spanning kan komen te staan. dat het apparaat alleen op een geaard stopcontact kan worden aangesloten. dat het apparaat niet op een geaard stopcontact kan worden aangesloten.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Veiligheid.

12

Leg uit dat er brand kan ontstaan in een kapot elektrisch apparaat.

Lees de theorie Elektrocutie.

13

Leg uit dat een aardlekschakelaar niet bedoeld is om te beschermen tegen brandgevaar.

14

1.2 Elektriciteit

Beheersen Elk apparaat gebruikt elektrische energie. De hoeveelheid energie die een apparaat per seconde gebruikt, noem je het vermogen. Met het vermogen van een apparaat en de spanning kun je stroomsterkten uitrekenen.

5

5

Proef

Vergelijk het vermogen van elektrische apparaten

Proef

Meet het vermogen van fietslampjes

Vermogen en stroomsterkte Het energiegebruik van een apparaat hangt af van het aantal uren dat het aanstaat. Van elk apparaat wordt daarom vermeld hoeveel energie het per seconde gebruikt. Dit noem je het vermogen, dat wordt aangegeven in watt (W). Het symbool voor vermogen is P (van het Engelse woord power).

Bij veel elektrische apparaten staat het vermogen op een typeplaatje aangegeven.

Type:/7

7400 230 V Serie Nr.

50 Hz

240 W

08/04/119338

Tussen het vermogen, de spanning en de stroomsterkte geldt het volgende verband: vermogen = spanning stroomsterkte In formule: P = U I Bij de meeste apparaten weet je het vermogen. Als het apparaat op 230 volt is aangesloten, kun je met deze formule de stroomsterkte uitrekenen.

Rekenvoorbeeld Een stofzuiger is op 230 V aangesloten. De stofzuiger heeft een vermogen van 1 150 W. Hoe groot is de stroomsterkte als de stofzuiger aanstaat?

Gegeven Spanning 230 V. Vermogen 1 150 W. Gevraagd De stroomsterkte als de stofzuiger aanstaat.

Uitwerking vermogen = spanning × stroomsterkte 1 150 W = 230 V × ? A 1 150 =5A Dus de stroomsterkte = 230

15

1.2 Elektriciteit

Stroomsterkten optellen Alle apparaten in huis zijn parallel geschakeld. Ze zijn allemaal op 230 V aangesloten. De stroomsterkte is niet door elk apparaat gelijk: een wasmachine gebruikt meer stroom dan een bedlampje. De stroomsterkte van elk apparaat bereken je uit het vermogen. Als meerdere apparaten aanstaan, mag je de stroomsterkten optellen. Zo kun je uitrekenen of de totale stroomsterkte te hoog wordt, dus of er overbelasting optreedt.

Rekenvoorbeeld In een huis zijn een wasmachine en een broodrooster op dezelfde groep aangesloten op 230 volt. Ze gebruiken dezelfde installatieautomaat met een maximale stroomsterkte van 16 ampère. Het vermogen van de wasmachine is 2 600 watt.

De broodrooster heeft een vermogen van 1 200 watt. Stel, je zet ze allebei aan.

Zal de installatieautomaat uitschakelen?

Gegeven Broodrooster 1 200 W. Wasmachine 2 600 W. Gevraagd Gebruiken ze samen meer dan is toegestaan?

Uitwerking Samen zijn de apparaten 3 800 W. De installatieautomaat staat maximaal 230 V × 16 A toe. Dit is 3 680 W. Dus de automaat schakelt uit.

5

Proef

Serieweerstand en vermogen onderzoeken ONTHOUDEN

• • • • • •

Sleutelbegrippen: vermogen, watt.

De hoeveelheid energie die een apparaat gebruikt noem je het vermogen.

Het vermogen wordt aangegeven in watt (W).

Het symbool voor vermogen is P. Je kunt het vermogen uitrekenen met de formule: vermogen = spanning x stroomsterkte.

In symbolen schrijf je P = U × I

Lees de theorie Stroomsterkten optellen.

14

Een wasmachine (vermogen van 2 000 watt) en een wasdroger (vermogen van 2 500 watt) zijn met een verdeeldoos aangesloten op één stopcontact van 230 volt.

Laat met een berekening zien dat de installatieautomaat van 16 ampère zal uitschakelen zodra je deze twee apparaten tegelijk probeert in te schakelen.

16

1.2 Elektriciteit

Lees de theorie Vermogen en stroomsterkte.

15

Wat is de eenheid van vermogen?

16

Bereken het vermogen van een wasmachine waardoor een stroomsterkte van 10 ampère gaat.

De machine is aangesloten op 230 volt.

17

Een boormachine heeft een vermogen van 690 watt. Het apparaat kan op een stopcontact van 230 volt worden aangesloten.

Hoe groot is de stroomsterkte door het apparaat?

18

Een computergestuurde freesbank heeft een vermogen van 9 500 watt. Door het apparaat mag maximaal een stroomsterkte van 25 ampère gaan.

Hoeveel volt moet het stopcontact zijn waarop het is aangesloten?

Lees de theorie Stroomsterkten optellen.

19

Een installatieautomaat in een groep van een woning laat maximaal 16 ampère door. Een paar apparaten staan tegelijk aan: de wasdroger en de plasma-tv.

De wasdroger heeft een stroomsterkte van 9 ampère nodig.

De plasma-tv heeft een vermogen van 1 200 watt.

Laat met een berekening zien dat de installatieautomaat de stroom niet uitschakelt.

Plusvragen Plusvragen bij deze paragraaf vind je online.

5Plusvragen

Extra oefening Extra oefeningen bij deze paragraaf vind je online.

5Extra oefening

17

1.3 Elektromagneten

1.3 Elektromagneten Aan het eind van deze paragraaf kan ik: beschrijven wat elektromagneten zijn; uitleggen hoe je magneten in een schakeling kunt gebruiken; uitleggen hoe een dynamo werkt; beschrijven wat een transformator is.

□ □ □ □

Ontdekken Magneten trekken bepaalde metalen zoals ijzer, nikkel en chroom aan. Gewone magneten kun je niet aan- en uitzetten. Elektromagneten kun je wel in- en uitschakelen.

Proef

Maak zelf een elektromagneet In deze proef maak je zelf een elektromagneet. Probeer hem zo sterk mogelijk te maken.

Hoe pak je dat aan?

Een elektromagneet.

Deze elektromagneet is niet netjes gewikkeld.

Doe jij dat beter?

Je hebt nodig • dikke, lange spijker • geïsoleerde (gelakt) koperdraad • regelbare spanningsbron • twee aansluitdraden met krokodillenbekjes • paperclips of spijkertjes • kompasnaald • keukenmesje Dit ga je doen 1 Wikkel de draad netjes (windingen naast elkaar) om de spijker. Laat aan het begin voldoende draad uitsteken om hem aan te kunnen sluiten.

2 Laat ook aan het uiteinde voldoende draad uitsteken en maak de laatste winding met een knoop vast.

3 Schrap met het keukenmesje de isolatielak van de uiteinden van de draad. Pas op dat je de draad niet doorsnijdt en kijk uit voor je vingers!

4 Sluit de uiteinden op de spanningsbron aan en probeer er zoveel mogelijk spijkertjes of paperclips mee op te tillen.

5 Als je de spanning van de spanningsbron nog kunt verhogen (kijk op het voltmetertje), doe dat dan en kijk of je meer voorwerpjes op kunt tillen. Voel wel aan je elektromagneet of hij niet te heet wordt.

18

1.3 Elektromagneten

6 Probeer stukjes papier, kunststof of kurk op te tillen.

7 Onderzoek welke muntstukken magnetisch zijn.

8 Houd de kompasnaald bij je elektromagneet en verwissel dan de aansluitingen. Kijk wat er gebeurt.

1

Kun je ook stukjes papier, plastic of kurk optillen met je elektromagneet?

2

Wat is het effect van een sterkere stroom door de elektromagneet?

3

Hoe reageert de kompasnaald op de elektromagneet?

4

Wat is het effect van het verwisselen van de aansluitdraden op de kompasnaald?

Begrijpen Elektromagneten worden in veel apparaten gebruikt. Soms zijn ze erg klein en regelen ze miniatuurapparaatjes. Autoslopers gebruiken hele grote elektromagneten om er autowrakken mee te verplaatsen.

Permanente magneten Een magneet trekt ijzeren en nikkelen voorwerpen aan. Je kunt het bereik van de magneet zichtbaar maken met veel kleine kompasnaaldjes. Dit laat het veld van de magneet zien, het gebied waarin de magneet actief is.

De denkbeeldige lijnen die de magnetische werking aangeven noem je de veldlijnen.

Een kompasnaald is een kleine permanente magneet. Omdat de aarde ook een zwak magnetisch veld heeft, zal deze kompasnaald de richting noord-zuid aannemen. De noordpool van de magneet wijst naar het noorden en de zuidpool van de magneet naar het zuiden. Bij magneten trekken verschillende polen elkaar aan en stoten gelijke polen elkaar af.

19

De veldlijnen rond een permanente magneet.

1.3 Elektromagneten

Elektromagneten Elektromagneten hebben dezelfde eigenschappen als permanente magneten, maar er zijn twee belangrijke verschillen: je kunt ze inen uitschakelen en door het omkeren van de stroomrichting kun je de noord- en zuidpolen wisselen. Je kunt dus kiezen of hij een andere magneet aantrekt of afstoot. Elektromagneten worden in veel apparaten gebruikt: hele kleintjes als triller in je smartphone en hele grote bij sloopen staalbedrijven. Ook luidsprekers en elektromotoren werken met elektromagneten.

Een elektromagneet ‘aan het werk’ in een recyclingbedrijf.

De luidspreker

conus

Een luidspreker heeft zowel een permanente magneet als een spoel die werkt als een elektromagneet. De stroom in de elektromagneet wisselt van sterkte en richting op de maat van de muziek. Zo zal de permanente magneet hem steeds aantrekken of wegduwen.

De spoel zit vast aan de beweegbare conus. Die trilt mee met de spoel en maakt zo het geluid.

stofkapje conus ophanging

centreerring frame spreekspoel

magneet

De onderdelen van een luidspreker.

De elektromotor De noord- en zuidpool van de magneet trekken elkaar aan. Gelijknamige polen stoten elkaar af.

Met elektromagneten gebeurt dat ook. Om de noord- en de zuidpool te verwisselen hoef je alleen de min en de plus van de stroomaansluiting te verwisselen. Bij een elektromotor gebeurt dat heel snel achter elkaar. Je hebt dus altijd een permanente én een elektromagneet of twee sets elektromagneten nodig.

In een elektromotor zitten de spoelen rond een as. Die spoelen worden beurtelings door de permanente magneet aangetrokken of afgestoten. Door op een handige manier op het juiste moment de stroomrichting om te keren, blijven de spoelen achter de magneten aan rennen: de motor draait.

20

N

Z

+

-

Elektromotor met spoelen op de as en de permanente magneten eromheen.

1.3 Elektromagneten

Relais In de volgende proef werk je met een relais. Hiermee kun je een schakelaar op afstand bedienen. Zodra het elektromagneetje in het relais stroom krijgt, hoor je een ‘klik’ en wordt de schakelaar omgezet. Je kunt contacten maken of juist verbreken. Dat ligt aan het soort relais. anker 1

spoel

2

3

stalen kern

Werking van een relais.

5

Proef

Schakelen met een relais Reedcontact Een reedcontact bestaat uit een buisje met daarin twee ijzeren plaatjes. Deze raken elkaar net niet. Als er een magneet in de buurt komt, maken de twee plaatjes contact. Een reedcontact kan geen grote stromen schakelen (maximaal 1 ampère). Bij een reedcontact bedien je de schakelaar met een magneet(je). Het reedcontact heeft dus geen aparte stroom nodig om te kunnen schakelen.

Het wordt vaak toegepast bij een (raam)inbraakalarm of als schakelaar bij modelbouw. De miniatuurspoorbomen gaan dan naar beneden als er een trein (met een kleine magneet) langs het reedcontact rijdt. Ook je fietscomputer werkt met een reedcontact. Het magneetje zit in je spaken; het reedcontact aan de voorvork.

Z

N

Een reedcontact schakelt zonder eigen stroomkring.

5

5

Proef

Hoe werkt een reedcontact?

Proef

Bouw een inbraakalarm

21

1.3 Elektromagneten

Fietsdynamo Nog niet zo lang geleden zat hij op elke fiets: een dynamo om de fietsverlichting te laten branden. Deze dynamo draait door een wieltje dat tegen de band loopt. Een moderne naafdynamo is in het voorwiel ingebouwd.

Een grote dynamo wordt ook wel generator genoemd. Het apparaat bestaat uit spoelen, die ronddraaien in het magnetische veld van een permanente magneet. Met een elektrische stroom kun je magnetisme laten ontstaan in een spoel. Andersom werkt het ook. Als een spoel ronddraait in een magnetisch veld gaat er een stroom lopen. Elke elektriciteitscentrale werkt op deze manier.

Een dynamo en een elektromotor zitten op dezelfde manier in elkaar: sommige fietsdynamo’s kun je laten draaien als je er een wisselspanning op zet. lamp

draaiend wiel tegen band

stroom terug van lamp spoel

magneet

stroom naar lamp

Een fietsdynamo zorgt voor stroom voor de lamp.

Adapter Een adapter, vaak oplader genoemd, maakt van de netspanning een lagere spanning. Je gebruikt een adapter bijvoorbeeld om een mobiele telefoon op te laden.

Sommige apparaten in huis werken ook met een adapter, bijvoorbeeld een laptop. In de meeste huizen zijn veel adapters te vinden, die ieder voor een apart apparaat worden gebruikt.

Je weet toch dat je ze niet ongebruikt in het stopcontact moet laten zitten? Ze gebruiken altijd een beetje stroom en kunnen bij een defect brand veroorzaken.

ONTHOUDEN

• • • • • • •

Sleutelbegrippen: veldlijnen, permanente magneet, elektromagneet, luidspreker, elektromotor, relais, reedcontact, dynamo, generator, oplader.

Veldlijnen zijn denkbeeldige lijnen die het magnetische veld aangeven. Dit is het gebied waar de magneet actief is.

Een permanente magneet kun je niet in- en uitschakelen.

Een elektromagneet kun je wel in- en uitschakelen en je kunt de noord- en zuidpool wisselen. Je kunt dus kiezen of hij een andere magneet aantrekt of afstoot.

Permanente magneten en elektromagneten hebben een noordpool en een zuidpool. De noordpool en de zuidpool trekken elkaar aan. Gelijke polen stoten elkaar af.

In een luidspreker loopt er een wisselende stroom door een spoel. De spoel gaat trillen door de permanente magneet.

In een elektromotor draait een spoel rond in het magneetveld van een andere magneet.

22

1.3 Elektromagneten

• • • • •

In een relais wordt een schakelaar gesloten of geopend als er een stroom door een spoel loopt.

Een reedcontact wordt gesloten als er een magneet bij gehouden wordt.

In een dynamo draait een spoel rond in een magneetveld. Daardoor ontstaat er een spanning.

Een generator is een grote dynamo.

Met een oplader maak je een spanning kleiner.

Lees de theorie Reedcontact.

5

In de afbeelding zie je een schakeling. Zet de goede namen bij de onderdelen. Je houdt twee woorden over. Kies uit: lampje - weerstand - reedcontact - verbindingsdraad - batterij - relais- dynamo

RC

6

In een auto hoor je klikken als de richtingaanwijzer aan staat. Welk elektrisch onderdeel hoor je dan?

De schakelaar.

Een relais.

Een reedcontact.

De dynamo.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Relais, Reedcontact en Fietsdynamo.

7

Raymond heeft een vogelkooi achter zijn huis. Omdat er wel eens dieven op pad zijn, heeft hij de kooi beveiligd. Aan de deurtjes van het vogelverblijf zit een magneetje. Dat raakt in gesloten toestand een wit kunststof blokje.

Welk onderdeel zit er in dit blokje?

Een reedcontact.

Een adapter.

Een relais.

Een spanningsbron.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Relais.

8

Wat kun je doen met een relais? Er zijn meerdere antwoorden mogelijk.

Je kunt een sterke stroom op afstand schakelen met een kleine stroom.

Je kunt een spanning hoger of lager maken.

Je kunt met een magneetje een stroomkring sluiten.

Je kunt tegelijk stroomkringen sluiten en andere onderbreken.

□ □ □ □

23

1.3 Elektromagneten

Lees de theorie Elektromotor, Relais, Reedcontact en Fietsdynamo.

9

Je kunt een app op je smartphone gebruiken om thuis de verlichting in te schakelen.

Welk onderdeel moet die app bedienen?

Een reedcontact dat de verlichting inschakelt.

Een relais dat de verlichting inschakelt.

Een dynamo die de stroom voor de verlichting opwekt.

Een elektromotor die de verlichting laat branden.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Reedcontact.

10

Geef twee redenen waarom een reedcontact geen goede schakelaar voor een stofzuigermotor kan zijn.

Je schakelt een stofzuiger niet met een magneet in.

Een reedcontact kan alleen kleine stroomsterktes schakelen.

Een reedcontact is geen schakelaar.

Een reedcontact zit in een glazen buisje. Dat past niet bij een stofzuiger.

□ □ □ □

Lees de theorie Adapter.

11

Waarom is het verstandig om een adapter niet in een stopcontact te laten zitten als je hem niet gebruikt?

Vul de goede woorden in. ontstaan. Dit komt

Als je de adapter in het stopcontact laat zitten, kan er meestal door

van de adapter. Elke adapter die ongebruikt in het stopcontact .

zit gebruikt toch een klein beetje

Beheersen Veel apparaten werken tegenwoordig met adapters (opladers). Zo werkt je telefoon op een spanning van 6 volt, maar je laadt hem op met de netspanning van 230 volt.

Adapter Een adapter verandert de spanning van het stopcontact in de spanning die een apparaat nodig heeft. Vaak is dat van 230 volt naar 5 of 12 volt. Je hoeft een adapter niet altijd te gebruiken om het apparaat te laten werken. De adapter laadt een accu in het apparaat op. Een accu levert altijd gelijkstroom (DC) en moet dus ook met gelijkstroom worden opgeladen. Op een adapter staat aangegeven welke spanning hij levert. Er staat ook op of er gelijkspanning uitkomt (DC) of wisselspanning (AC). Je mag deze twee soorten spanningen niet verwisselen.

Kijk dus goed welke adapter voor jouw apparaat geschikt is.

24

Deze adapter maakt van 220-240Vwisselstroom (AC) 12V-wisselstroom (AC).

1.3 Elektromagneten

Transformator Het onderdeel in de adapter dat de spanning omzet, noem je de transformator. Op de foto is de transformator voorzien van een gele sticker.

Er zijn ook grote transformatoren. Die maken van hoogspanning een lagere spanning.

Deze transformator maakt van de gevaarlijke 230 volt veel minder gevaarlijke 12 volt of een nog lagere spanning.

Transformator.

ONTHOUDEN

• •

Sleutelbegrippen: adapter, transformator.

Een adapter verandert de spanning van het stopcontact in de spanning die een apparaat nodig heeft.

De adapter laadt een accu in het apparaat op. Een accu levert altijd gelijkstroom (DC), de adapter moet dan van de wisselstroom (AC) van het lichtnet eerst gelijkstroom maken.

De transformator is een belangrijk onderdeel van een adapter.

• •

Lees de theorie Adapter.

12

Een adapter wordt gebruikt om een mobiele telefoon op te laden.

Welke zin is goed?

De telefoon werkt op een hogere spanning dan 230 volt.

De telefoon werkt op een lagere spanning dan 230 volt.

De telefoon werkt op precies 230 volt.

○ ○ ○

Lees de theorie Transformator.

13

Hoe noem je het belangrijke onderdeel van een adapter?

Lees de theorie Adapter, Transformator en Opladen.

14

Zet de volgende apparaten in de goede kolom. Let op: niet alle rijtjes zijn even lang! wasmachine - stofzuiger - elektrische wandklok - mobiele telefoon - televisietoestel - elektrische tandenborstel - boormachine - föhn - heggenschaar - pc - digitale fotocamera - printer Apparaat zonder adapter

Soms wel met adapter

25

Alleen met adapter

1.3 Elektromagneten

Plusvragen Plusvragen bij deze paragraaf vind je online.

5Plusvragen

Extra oefening Extra oefeningen bij deze paragraaf vind je online.

5Extra oefening

26

1.4 Elektronische schakelingen

1.4 Elektronische schakelingen Aan het eind van deze paragraaf kan ik: beschrijven welke typen weerstanden er zijn; beschrijven wat een condensator is; beschrijven wat een transistor is en uit welke onderdelen deze bestaat; een elektronische schakeling maken.

□ □ □ □

Ontdekken Je hebt kennisgemaakt met de weerstand en het lampje. Er zijn echter nog heel veel andere onderdelen in de elektronica. Kleine apparaatjes regelen kleine stroompjes in computers en slimme apparaten.

Je kent nu de schakelingen die je zelf moet bedienen door het sluiten van een stroomkring of het gebruik van een magneet. Mensen vinden steeds meer slimme apparaten die zelf beslissen en schakelen. Zo kun je ’s nachts onder het bed een lampje aan laten gaan als je uit bed stapt. De straatverlichting reageert automatisch op licht en donker. Bij te lage temperaturen in plantenkassen gaat de verwarming automatisch aan. Hoe werkt dat allemaal?

Proef

Werken met een LDR Je onderzoekt hoe je met een lichtgevoelige weerstand (LDR) een lampje laat branden.

Je hebt nodig • LDR (light-dependent resistor of lichtgevoelige weerstand) • spanningsbron 9 V • aansluitdraden • weerstand van 470 Ω • weerstand van 1 000 Ω • transistor BC547 (of een soortgelijke PNP-transistor) • ledlampje • zaklampje • breadbord of experimenteerbord

Een LDR (light-dependent resistor).

27

1.4 Elektronische schakelingen

Dit ga je doen 1 Zorg dat het licht in het lokaal uit is.

Er mag ook geen buitenlicht op de LDR vallen.

2 Zorg dat de LDR niet direct naast het ledlampje zit.

3 Maak een stroomkring als op de tekening op het breadboard.

4 Schijn met een zaklampje op de LDR.

1 kΩ

LDR

LED

+ +9 V –

c b

470 Ω

BC547 e

Je maakt deze stroomkring.

1

Wat gebeurt er met het lampje?

2

Waarom moet je deze proef in een donkere omgeving doen?

3

Waarom mag de LDR niet naast het lampje?

Begrijpen In parkeergarages lezen slimme camera’s het nummerbord van een auto. Een hek opent automatisch. Lampen gaan aan als het donker wordt. Als het buiten te heet is, schakelt de airco in.

Sensor De slagboom reageert op een sensor, zodat hij opent als er een auto aankomt. De sensor is aangesloten op een verwerker. Natuurlijk is het belangrijk dat de slagboom alleen opent als er betaald is. De motor die de slagboom opent heet een actuator.

Vlak voor de slagboom staat een camera. Die leest de nummerplaat van de auto. De auto’s die toegang hebben worden door de verwerker herkend. Daarna krijgt de actuator het sein dat de slagboom kan worden geopend.

Parkeren betaald? De slagboom gaat automatisch open.

Automatische schakelingen Een automatische schakeling bestaat uit: • weerstanden die reageren op licht (LDR) of temperatuur (NTC); • elektronische schakelaars, relais en transistor; • actuatoren, zoals een motor die de deur opent of een lamp of verwarming die aangaat; • condensatoren waarin elektriciteit opgeslagen kan worden.

28

1.4 Elektronische schakelingen

Voorbeelden van automatische schakelingen zijn: inbraakalarm, automatische deuren, elektronische temperatuursensoren, schemerschakelingen, dimmers of discolichten die op muziek reageren.

Kleurcode weerstanden Met ‘weerstand’ wordt een onderdeeltje in elektronische schakelingen aangeduid (zie afbeelding hiernaast). Op een printplaatje zie je vaak veel weerstanden. Die weerstanden bepalen de stroomsterkte in de schakeling. Zo’n weerstand is meestal niet meer dan een dun laagje koolstof op een plastic cilindertje. Op de buitenkant van de weerstand staat de kleurcode.

Deze code geeft de grootte van de weerstand (het aantal ohm) aan. De laatste ring is goud of zilver. Deze geeft de nauwkeurigheid van de weerstand aan. zwart

0

groen

5

bruin

1

blauw

6

Weerstanden regelen de stroomsterkte.

Aan de kleurcode kun je de weerstand aflezen. Deze kleurcode vind je ook in BINAS-tabel 11. ring 1 = cijfer ring 2 = cijfer ring 3 = aantal nullen

rood

2

paars

7

oranje

3

grijs

8

geel

4

wit

9

Aan de kleurcode kun je de weerstand aflezen. Deze kleurcode vind je ook in BINAS-tabel 11.

Soorten weerstanden De meeste weerstanden hebben een vaste weerstandswaarde, maar er bestaan ook regelbare weerstanden of schuifweerstanden. De waarde ervan kun je veranderen door te schuiven of te draaien.

De elektronische onderdelen die iets kunnen meten heten sensoren. Het zijn elektronische onderdelen, die in weerstand groter of kleiner worden als er iets gebeurt. Een LDR reageert op licht. Bij belichting van een LDR wordt de weerstand lager. De weerstand van een NTC wordt lager bij een hogere temperatuur. Je kunt deze weerstanden toepassen in elektronische schakelingen die iets ‘doen’, afhankelijk van lichtsterkte of temperatuur.

gloeilamp

ledlamp

weerstand

regelbare weerstand

Veel voorkomende elektronische componenten.

29

diode

NTC

LDR

condensator

1.4 Elektronische schakelingen

Diode Een bijzondere weerstand is de diode. Een diode laat de stroom maar in één richting door, de doorlaatrichting. Diodes worden veel toegepast.

Ze voorkomen dat stromen in een verkeerde richting lopen. Door toepassing van een diode gaat je telefoon niet kapot als je je oplader per ongeluk verkeerd om aansluit.

Een led (light-emitting diode) is een diode die licht uitzendt als er stroom doorgaat. Omdat een Een led moet je zó aansluiten. diode de stroom maar in één richting doorlaat, moet je de led op de juiste manier aansluiten, anders brandt hij niet. Het lange draadje moet aan de + pool.

In de afbeelding zie je hoe je een led moet aansluiten. Er is altijd een serieweerstand nodig om de stroomsterkte klein te houden. Zonder weerstand zal de led meteen kapot gaan.

Ook een adapter werkt met diodes. De stekker naar het apparaat is zo gemaakt dat je de plus en min niet kunt verwisselen. Met een tekentje wordt aangegeven wat de plus- en de min-kant is van de stekker aan de kant van het apparaat. In het getekende geval is de binnenkant de minpool en de buitenkant de pluspool.

R

+

_

Op de adapter staat vermeld wat de plusen de min-kant is van de stekker.

Stekker 5 volt.

5

5

Proef

Schakelingen maken met diodes

5

Proef

Diodes in een schakeling

Proef

Is die adapter wel zo nauwkeurig?

ONTHOUDEN

• • • • •

Sleutelbegrippen: sensor, verwerker, actuator, LDR, NTC, regelbare weerstand, diode, led.

In automatische schakelingen worden weerstanden en andere elektronische componenten als NTC’s, LDR’s, transistors, condensatoren en diodes gebruikt.

Een diode is een weerstand waarbij de stroom maar in één richting kan lopen.

Een regelbare weerstand is een weerstand waarvan de waarde veranderd kan worden.

Een led (light-emitting diode) is een diode die licht uitzendt als er stroom doorgaat.

30

1.4 Elektronische schakelingen

• • •

Een LDR is een weerstand die reageert op licht. Hoe meer licht, hoe kleiner de weerstand.

Een NTC is een weerstand die reageert op temperatuur. Hoe hoger de temperatuur, hoe kleiner de weerstand.

Een actuator is een apparaat dat in- of uitgeschakeld wordt.

Lees de theorie Sensor en Automatische schakelingen.

4

Pieter heeft een schakeling gemaakt van een spanningsbron, een schakelaar en een lampje. In het circuit heeft Pieter nog een elektronische component geplaatst. Het lampje brandt niet, maar als de temperatuur stijgt wel.

Wat is waar?

In de schakeling is een actuator opgenomen.

In de schakeling is een condensator opgenomen.

In de schakeling is een LDR opgenomen.

In de schakeling is een NTC opgenomen.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Automatische schakelingen.

5 a

Henry heeft een volière met vogels. In de zomer kan het nog wel eens heet worden in de kooi.

Een ventilator schakelt dan automatisch in.

Welk onderdeel moet behalve een ventilator, spanningsbron en een waarschuwingslamp zeker deel uitmaken van de schakeling?

b

In zijn volière heeft Henry een lamp, die aangaat als het donker wordt.

Welk onderdeel van een automatische schakeling zorgt hiervoor?

Lees de theorie Soorten weerstanden.

6

In een lichtdimmer zit een regelbare weerstand in serie met de lamp geschakeld.

Leg uit of de lamp feller of minder fel gaan branden als de weerstand hoger wordt.

Lees de theorie Diode.

7

Bekijk de afbeelding.

+ –

31

1.4 Elektronische schakelingen

Welk lampje in de afbeelding gaat branden bij het sluiten van de schakelaar?

Lampje 1.

Lampje 2.

Beide lampjes.

Geen enkel lampje.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Kleurcode.

8

In de afbeeldingen zie je twee weerstanden. Bepaal de waarde met behulp van BINAS-tabel 11.

a

Weerstand 1:

b

Weerstand 2:

Lees de theorie Soorten weerstanden.

9

Bekijk de afbeelding.

ಮ

4Ω

8Ω

Hoe heten de onderdelen in de schakeling van de afbeelding waar 4 Ω en 8 Ω op staat?

32

1.4 Elektronische schakelingen

Beheersen Je maakt kennis met een belangrijk elektronisch component: de transistor. De transistor staat aan de basis van de moderne elektronica. Zonder transistoren geen computers, smartphones, rekenmachine en digitale horloges.

Transistor Een gewone schakelaar heeft maar twee aansluitingen. Je zet hem met de hand om.

Een transistor is een elektronische schakelaar. Hij heeft drie aansluitpunten. Twee zijn de aansluitingen voor de schakelaar en er is een aansluiting voor de bediening. Die bediening noemen we de basis. Je kunt het onthouden als ‘de baas’, want deze aansluiting bepaalt of de transistor geleidt of niet geleidt (dicht is of open is). De aansluitingen noemen we de collector (verzamelaar van de stroom) en de emitter (zender van de stroom). De transistor wordt aangeduid met het tekentje dat hiernaast staat afgebeeld.

5

5

Proef

Bouw een schemeralarm

C

B

E

De aansluitingen van een transistor.

Proef

Werkt de leugendetector?

Schakelingen Met behulp van weerstanden en transistoren bouw je automatische schakelingen.

• In schakelingen die reageren op licht of temperatuur wordt een LDR of een NTC als sensor gebruikt.

• Voor het inschakelen van een apparaat heb je een relais of een transistor nodig.

Veel transistoren Een transistor is een schakelaar. Je gebruikt hem om iets te bedienen met een kleine basisstroom.

Een transistor gebruik je alleen bij een lage stroomsterkte.

In een computer of smartphone moet zoveel geschakeld worden, dat er miljoenen transistoren nodig zijn. Die zitten samen in één enkele chip. Dit noem je een IC (Integrated Circuit).

Het moederbord van een PC. De CPU bevat miljoenen transistoren.

33

1.4 Elektronische schakelingen

ONTHOUDEN

• • • •

Sleutelbegrippen: transistor, basis, collector, emitter.

Met een transistor kun je op afstand stromen schakelen.

Een transistor heeft drie aansluitingen: collector, basis en emitter.

Met een kleine basisstroom kun je een grotere collector-emitterstroom in- en uitschakelen.

Lees de theorie Schakelingen.

10

André wil het licht in de fietsenstalling bij zijn bedrijf automatisch inschakelen als het donker wordt.

Welk onderdeel heeft hij nodig?

André heeft dan in ieder geval een diode nodig.

André heeft dan in ieder geval een LDR nodig.

André heeft dan in ieder geval een NTC nodig.

André heeft dan in ieder geval een reedcontact nodig.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Transistor.

11

Welke van de drie aansluitingen van een transistor regelt of de transistor open of gesloten is voor de C-E-stroom?

De basis.

De collector.

De emitter.

De + aansluiting.

○ ○ ○ ○ 12

Bekijk de afbeelding.

Dit symbool betekent: schuifweerstand (regelbare weerstand). regelbare transistor. regelbare led. voltmeter voor wisselstroom.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Adapter.

13

Welke twee functies kan een adapter hebben?

Schakelt met een kleine stroom een grote stroom in.

Maakt van netspanning een lagere spanning.

Kan een kleine hoeveelheid lading opslaan.

Maakt van wisselspanning gelijkspanning.

□ □ □ □

34

1.4 Elektronische schakelingen

Lees de theorie Schakelingen.

14

Ontwerp een schakeling waarmee je de lichtsterkte van een lamp kunt regelen. Gebruik de juiste symbolen.

Lees de theorie Transistor en Schakelingen.

15

Zet de elektronische onderdelen bij de juiste categorie. transistor - LDR - diode - weerstand - grote condensator - kleine condensator - NTC - led - lampje Volgorde aansluiting + en - belangrijk

16

Volgorde aansluiting + en - onbelangrijk

Vul de juiste woorden in. Kies uit: NTC - weerstand - basis - emitter - condensator - collector Elektrische component die spanning opslaat: Aansluiting die de transistorschakelaar regelt:

. . .

Onderdeel van de schakelaar, die de stroomsterkte verlaagt:

.

De aansluiting bij een transistor waar de stroom binnenkomt:

17

Elektronisch onderdeel, dat reageert op temperatuur:

.

De aansluiting waar een stroom de transistor verlaat:

.

Vul een passend woord in.

De meeste elektronische componenten werken op

-stroom. Niet alle

apparaten kunnen op deze stroom werken. Een voorbeeld is de werkt. Hele kleine stroompjes maken gebruik van een

, die op als

schakelaar. Een condensator is een soort kleine accu/batterij die de stroom heel even kan vasthouden. Een LDR

zijn weerstand als er licht op valt.

35

1.4 Elektronische schakelingen

Lees de theorie Veel transistoren.

18

Bekijk de afbeelding.

Hoeveel transistoren tel je in deze schakeling?

Lees de theorie Transistor.

19

Bekijk de afbeelding.

1 kΩ

C

B E

Waarvoor dient de basisweerstand 1 kΩ die is aangegeven in de schakeling van de afbeelding?

Plusvragen Plusvragen bij deze paragraaf vind je online.

5Plusvragen

Extra oefening Extra oefeningen bij deze paragraaf vind je online.

5Extra oefening

36

1.5 Afsluiten

1.5 Afsluiten Zo onthoud je alles

• •

Check bij elke paragraaf of je de leerdoelen die aan het begin staan kunt afvinken. Lukt dat niet, neem dan de stof nog eens door.

Maak van de drie paragrafen van dit hoofdstuk een overzicht. Doe dat zo: – Zoek van de hele paragraaf de sleutelbegrippen. Soms staan ze bij begrijpen of beheersen, soms bij allebei. Schrijf die onder elkaar met een tussenruimte van vier regels.

– Maak achter het woord een kleine bijpassende tekening. Vaak blijft beeld of een tekening veel langer in je geheugen hangen dan een woord. Schrijf naast elk tekeningetje een paar trefwoorden.

– Ga zo door tot je alle sleutelbegrippen hebt verwerkt. Het is wel wat moeite, maar je kunt alles veel beter onthouden.

Verder kijken Hier vind je beroepsgerichte theorie en opdrachten die aansluiten bij dit hoofdstuk.

5Verder kijken

• • • •

Elektronica toepassingen Examenvragen - Smartphone Examenvragen - Regelbaar lampje Examenvragen - Weerstandsmeting

Proeftoets Maak de proeftoets online.

5Proeftoets

Begrippen ELEKTRICITEIT Begrip

Uitleg

geleider

Een geleider is een materiaal dat de stroom doorlaat.

isolator

Een isolator is een materiaal dat geen stroom doorlaat.

installatieautomaat

Een installatieautomaat beschermt een groep tegen een te grote stroomsterkte.

groep

Een groep is een aantal stopcontacten in huis die dezelfde zekering hebben.

overbelasting

Bij overbelasting is er een te hoge stroomsterkte op een groep.

dubbel geïsoleerd

Als een apparaat dubbel geïsoleerd is, dan is de stekker aangegoten.

aardingsdraad

Een aardingsdraad verbindt een apparaat met de randaarde.

randaarde

De randaarde geleidt lekstroom weg van een apparaat.

aardlekschakelaar

Een aardlekschakelaar schakelt de stroom uit als er stroom weglekt.

37

1.5 Afsluiten

ELEKTROMAGNETEN Begrip

Uitleg

veldlijnen

Veldlijnen zijn de denkbeeldige lijnen die de magnetische werking aangeven.

permanente magneet

Permanente magneten zijn altijd magnetisch.

elektromagneet

Een elektromagneet is een spoel met een ijzeren kern.

luidspreker

In een luidspreker loopt wisselende stroom door een spoel die gaat trillen op een permanente magneet.

elektromotor

In een elektromotor draait een spoel rond in het magneetveld van een andere magneet.

relais

In een relais wordt een schakelaar gesloten of geopend als er stroom door de spoel loopt.

reedcontact

Een reedcontact wordt gesloten als er een magneet bij gehouden wordt.

dynamo

In een dynamo draait een spoel rond in een magneetveld.

generator

Een generator is een grote dynamo.

oplader

Met een oplader maak je de spanning kleiner.

transformator

Een transformator kan de spanning verhogen of verlagen.

ELEKTRONISCHE SCHAKELINGEN Begrip

Uitleg

sensor

Met een sensor kan een machine zijn omgeving waarnemen.

verwerker

Een verwerker verwerkt het signaal wat bij de sensor binnenkomt.

actuator

Een actuator is een apparaat dat in- of uitgeschakeld wordt.

LDR

Een LDR is een weerstand die reageert op licht. Hoe meer licht, hoe kleiner de weerstand.

NTC

Een NTC is een weerstand die reageert op temperatuur. Hoe hoger de temperatuur, hoe kleiner de weerstand.

regelbare weerstand

Een regelbare weerstand is een weerstand waarvan de waarde veranderd kan worden.

diode

Een diode is een weerstand waarbij de stroom maar in één richting kan lopen.

led

Een led is een lichtgevende diode.

adapter

Een adapter verlaagt de spanning van 230 volt naar een lagere spanning en maakt er gelijkspanning van.

38

1.5 Afsluiten

transistor

Een transistor is een elektronische schakelaar.

basis

De basis is de bediening van een transistor.

emitter

De stroom gaat bij de emitter de transistor uit.

collector

De stroom komt bij de collector de transistor binnen.

39

2 Geluid 2.1 Starten 2.2 Geluid van bron naar ontvanger 2.3 Muziek 2.4 Geluid opnemen en zichtbaar maken 2.5 Geluidshinder 2.6 Afsluiten

40

2.1 Starten

2.1 Starten Autofabrikanten maken auto’s zo stil mogelijk. In de auto wil je geen lawaai horen. Maar de auto-drummer in de video die online staat wil juist dat de auto lekker klinkt. Wanneer klinkt het dak van een auto goed?

5

1

Bekijk de video. De auto-drummer maakt verschillende klanken. Kies de juiste woorden.

Midden op het dak van de auto klinkt het geluid sterk/minder sterk.

De rand van het dak klinkt sterk/minder sterk.

Dat het autodak zo goed klinkt, komt doordat het dak bol is/ onder spanning staat.

5

2

Toen de auto-drummer deze auto kocht, kon hij er nog niet lekker op drummen. In een andere video laat hij zien dat hij aan de binnenkant van het dak iets verandert.

Welke bewering is waar?

Hij heeft aan de binnenkant iets tegen het dak geplakt.

Hij heeft materiaal onder het dak weggehaald.

Hij heeft het dak van ander materiaal gemaakt.

○ ○ ○ 3

4

Als de auto-drummer nu met deze auto over een hobbelige weg rijdt, zal hij in de auto: minder geluid horen dan toen hij nog nieuw was. het dak horen dreunen. geen verschil merken.

○ ○ ○

Er speelt ook een orgeltje mee. De muziek komt uit houten pijpen waar lucht doorheen wordt geblazen. Voor elke toonhoogte is er een aparte pijp.

Komen de hoge tonen uit een korte pijp of juist uit een lange pijp?

De hoge tonen komen uit de kortere/langere pijpen.

5

Ken je de Blue Man Group? Zij maken veel verschillende geluiden op allerlei dingen.

Noteer enkele andere voorbeelden van geluid maken zonder dat je daar echte muziekinstrumenten bij gebruikt.

41

2.2 Geluid van bron naar ontvanger

2.2 Geluid van bron naar

ontvanger

Aan het eind van deze paragraaf kan ik: beschrijven wat een geluidsbron is; uitleggen hoe geluid zich verplaatst; beschrijven wat een echo is; rekenen met de geluidssnelheid.

□ □ □ □

Ontdekken Een atletiekwedstrijd start met een pistoolschot. Is dat eerlijk? Horen alle atleten het startschot tegelijk? Of ben je in het voordeel als je in de baan dichter bij de starter staat?

De starter vuurt het pistool af.

Proef

Kun je het geluid meteen horen?

Je onderzoekt of je het geluid van een gebeurtenis meteen hoort.

Je hebt nodig • filmcamera (smartphone) • twee (witte) planken met handvat • gehoorbeschermers Dit ga je doen 1 Ga met de materialen naar buiten.

Zoek een plek waar je op ongeveer 150 m afstand elkaar goed kunt zien.

2 Een leerling neemt de planken en doet de gehoorbeschermers op.

3 De andere leerlingen gaan met de camera op ongeveer 150 m afstand staan.

4 De leerling met de planken zwaait die goed zichtbaar, boven het hoofd, tegen elkaar aan.

Dat geeft een harde scherpe knal. Herhaal dit enkele malen.

5 De leerling met de camera filmt en zoomt daarbij zo ver mogelijk in.

6 Bekijk gezamenlijk het filmpje.

1

In het filmpje zie je de planken tegen elkaar komen en je hoort de knal. Wat valt je daaraan op?

42

2.2 Geluid van bron naar ontvanger

2

Stel dat je met de camera twee keer zo ver weg gaat staan.

Dan zou het geluid zachter/harder klinken.

Dan zou het geluid beter/ nog slechter kloppen met het beeld.

3

Geef nog meer voorbeelden waarbij het geluid achter loopt op het beeld.

4

Waarom zitten er handvatten aan de planken?

Begrijpen Hoog in de lucht vliegt een vliegtuig. De kans is groot dat je even moet zoeken. Het vliegtuig is al wat verder dan je oren aangeven. Waardoor hoor je het vliegtuig op een andere plek dan waar je het ziet?

Verkeersvliegtuigen vliegen op zo'n 10 kilometer hoogte.

Geluid Het geluid van een geluidsbron, zoals van een vliegtuig, verspreidt zich in alle richtingen.

Het geluid gaat door de lucht met een snelheid van ongeveer 343 m/s. Dat noemen we de geluidssnelheid.

Geluid kan zich ook in water voortplanten. Dolfijnen en walvissen communiceren met geluiden. Met een onderwatermicrofoon kunnen onderzoekers die geluiden horen.

Vaste stoffen zoals ijzer kunnen ook geluid doorgeven. Het tikken tegen een verwarmingsbuis kun je verderop in een gebouw goed horen. Met je oor tegen de muur kun je gesprekken aan de andere kant horen. Het geluid wordt door de muur doorgegeven. Een stof die het geluid doorgeeft, noem je een tussenstof voor het geluid.

De geluidssnelheid hangt ook een beetje van de temperatuur van de tussenstof af. Als de lucht iets warmer is, gaat het geluid wat sneller. Hoe dichter de tussenstof, des te hoger de geluidssnelheid.

Er altijd een tussenstof nodig om het geluid van een geluidsbron door te geven naar een ontvanger. Op de maan, waar geen lucht is, kun je met een microfoon niets ontvangen.

Ontploffende sterren in het heelal kunnen we daarom ook niet horen.

43

2.2 Geluid van bron naar ontvanger

5

Proef

Echo's maken Echo Geluid kan tegen de muur van een gebouw of bergwand terugkaatsen. Je hoort het geluid dan nog een keer. Dat noem je de echo.

Echolood Met een echolood of sonar meet je de diepte van de zee vanuit een schip. Het apparaat zendt korte geluidjes naar de bodem uit. De bodem weerkaatst het geluid en het apparaat ontvangt de echo. Uit de tijd tussen het zenden en weer ontvangen van het geluid berekent een computer de diepte.

De geluidjes kunnen ook weerkaatsen tegen iets anders. Een school vissen weerkaatst op een andere manier. De computer in het toestel vertaalt dat in een ander signaal. Vissers sporen zo vis op.

Echoscopie Met echoscopie kun je iets binnen in je lichaam zichtbaar maken, bijvoorbeeld een ongeboren baby. Het echoapparaat zendt geluidspulsjes het lichaam in. De onderdelen in je lichaam weerkaatsen het geluid. Een microfoon vangt de verschillende echo's op en een computer maakt er een plaatje van.

Echofoto van een ongeboren baby.

ONTHOUDEN

• • • • • • •

Sleutelbegrippen: geluidsbron, geluidssnelheid, tussenstof, ontvanger, echo, echolood, echoscopie.

De geluidssnelheid is de snelheid van het geluid. In lucht is die ongeveer 343 m/s.

Geluid wordt gemaakt door een geluidsbron, bijvoorbeeld een luidspreker.

Het menselijk oor of een microfoon zijn ontvangers.

Een stof die het geluid doorgeeft, noem je een tussenstof. De tussenstof is meestal lucht.

Ook water en metalen geleiden geluid.

Een echo is een geluid dat is weerkaatst. Het geluid komt dan bij de bron terug.

Met echoscopie kun je met geluid in het lichaam kijken.

44

2.2 Geluid van bron naar ontvanger

Lees de theorie Geluid.

5

Bepaal van elk voorwerp of het een geluidsbron is of een ontvanger of beide en schrijf dat erachter. stem: kerkklok: glasbreuksensor: gitaar: stemvork: oor: microfoon: luidspreker: afstandssensor in autobumper: mobiele telefoon:

6

Omcirkel in de volgende zinnen steeds de geluidsbron.

Er zoemt een mug vlak bij je hoofd.

De motor van de grasmaaier maakt veel herrie.

Er vliegt een straaljager met veel lawaai over de school.

Het dreunen van een heimachine hoor je van kilometers ver.

7

Wat is de tussenstof waardoor het geluid naar je toe komt?

Je hoort een klasgenoot iets fluisteren.

Met een speciale ontvanger hoor je vleermuisgeluiden.

Met een speciale ontvanger hoor je geluiden van een dolfijn.

Je staat op het perron en hoort aan het ruisen van de rails dat er een trein aankomt.

5

8

Door welke tussenstof gaat het geluid met de grootste snelheid? Gebruik BINAS-tabel 20.

Zet deze stoffen in de juiste volgorde (de stof met de grootste geluidssnelheid eerst): lucht - beton - water

9

Bekijk het filmpje dat online staat. Je ziet de grootste vuurwerkbom ter wereld. Je ziet de explosie van de ‘shell’ eerst en seconden later hoor je de knal.

Een andere groep kijkers hoort de knal kortere tijd na het zien van het vuurwerk.

Deze mensen staan dichter bij/verder af van het vuurwerk.

45

2.2 Geluid van bron naar ontvanger

Lees de theorie Geluid, Echolood en Echoscopie.

10

Geef aan of de beweringen goed of fout zijn.

Een echolood gebruik je voor het maken van een foto van een ongeboren baby. Goed./Fout.

De geluidssnelheid door lucht is 343 km/s. Goed./Fout.

Een instrument onder een schip dat geluidspulsen uitzendt om te bepalen hoe diep het water is, noem je een echoscoop. Goed./Fout.

In koude lucht gaat het geluid een beetje sneller dan in warme lucht. Goed./Fout.

Lees de theorie Geluid.

11

Waarom heeft een zanger op een groot podium oortjes in?

12

Waardoor hoor je op de maan geen geluid?

Er is geen lucht.

Je bent gewichtloos.

De maan trilt niet.

Het geluid is gewichtloos op de maan.

13

○ ○ ○ ○

Astronauten op de maan hebben een test gedaan met een hamer. Ze lieten de hamer vallen terwijl ze heel stil waren. De microfoon in hun helm ‘hoorde’ de klap niet.

Hoe komt dit?

Lees de theorie Echoscopie.

14

De microfoon van het echoscopie-apparaat hoort een geluid.

Wie of wat maakt dit geluid?

De baby.

De moeder.

De buik.

Het echoscopie-apparaat.

○ ○ ○ ○ 15

Vul de woorden op de goede plaats in. Er zijn twee woorden die je niet gebruikt.

Kies uit: ontvanger - echoscopie - zender - luidspreker - vruchtwater - MRI-scan een baby bekeken. Het apparaat werkt met

In het ziekenhuis wordt door

geluidsgolven. Er zijn twee onderdelen van het apparaat die de zijn van de geluidsgolf. De tussenstof is hierbij het baby.

46

en de rondom de

2.2 Geluid van bron naar ontvanger

Beheersen De geluidssnelheid is lager dan de lichtsnelheid. Véél lager zelfs: het licht reist met 300 000 km/s!

Het licht bereikt je meteen. Geluid doet er iets langer over en dus hoor je geluid altijd wat later. Onweer: eerst de flits, dan de klap. Met vuurwerk is het net zo. Je gaat er aan rekenen.

Geluidssnelheid Op een bouwterrein worden palen in de grond geslagen met een heimachine. Je kijkt ernaar vanaf een grote afstand en ziet het heiblok op de paal vallen. Je hoort de klap pas terwijl je ziet dat het heiblok alweer omhoog gaat. Het geluid van de klap op de paal heeft even tijd nodig om bij je oor te komen. Hoe lang duurt dat? Dat hangt van de afstand af. Hoe verder je van de geluidsbron af staat, hoe langer het duurt Op enige afstand hoor je de klap op een voordat je het geluid ontvangt. Met de ander moment dan je hem ziet. geluidssnelheid kun je uitrekenen hoe lang dat duurt.

In lucht is de geluidssnelheid 343 meter per seconde. Als je 343 meter van de geluidsbron af staat, is het geluid één seconde onderweg totdat het in je oor komt.

Rekenvoorbeeld Gegeven Je ziet het heiblok op de paal vallen. Na 0,8 seconde hoor je de klap.

Gevraagd Hoe groot is de afstand tussen jou en de heistelling?

Uitwerking De geluidssnelheid in lucht is 343 m/s.

De tijdsduur die het geluid onderweg is, is 0,8 s.

Het geluid legt af: 0,8 × 343 meter is 274,4 meter. Dat is de gevraagde afstand. De afstand tussen jou en de heistelling is 274,4 m.

ONTHOUDEN

• • •

Sleutelbegrip: geluidssnelheid.

Met de geluidssnelheid kun je uitrekenen hoe lang het geluid onderweg is van de bron tot je oor.

In lucht is de geluidssnelheid 343 meter per seconde: als je 343 meter van de geluidsbron af staat, is het geluid één seconde onderweg totdat het in je oor komt.

47

2.2 Geluid van bron naar ontvanger

Lees de theorie Geluidssnelheid.

16

Een duikboot vaart onder water op een afstand van 5 kilometer van een andere duikboot. Om de afstand te meten geeft de kapitein van de ene boot een ping (sterk geluidssignaal) door een onderwaterluidspreker. Hoelang duurt het voordat hij de echo van de ping hoort? De snelheid van het geluid in zeewater is 1 510 m/s. Bereken dit aan de hand van het schema.

Schema Gegeven afstand = ... km geluidssnelheid = ... m/s Gevraagd tijd Uitwerking afstand op en neer = ... × ... is ... m tijd = ... = .... s

a

Gegeven: afstand =

km m/s

geluidssnelheid = b

Uitwerking:

17

Een geoloog doet onderzoek naar de plaatselijke rotsbodem. Diep in een boorgat zit een luidspreker. Op een andere plaats zit in een ander boorgat een ontvanger. Er wordt een geluidspuls uitgezonden naar de ontvanger op 3 kilometer afstand. Die pikt het geluid op na 1 seconde. De geoloog trekt daaruit de conclusie dat er niet alleen rots in de bodem zit, maar ook andere materialen. Laat met een berekening zien dat hij gelijk heeft. De geluidssnelheid in de rots is 3 600 m/s. Bereken dit aan de hand van het schema.

Schema Gegeven afstand = ... km geluidssnelheid = ... m/s Gevraagd tijd Uitwerking ... m = ... m/s × tijd tijd = ... = ... s

a

Gegeven: afstand =

km

48

2.2 Geluid van bron naar ontvanger

geluidssnelheid =

m/s

b

Uitwerking:

18

In een fles zit water. Een laborant moet met geluid bewijzen dat dit zeewater is en geen gewoon water.

Leg uit wat de laborant kan doen om dit te bewijzen.

19

De bovenste lagen van de atmosfeer van Jupiter bestaan uit het gas methaan.

Leg met behulp van BINAS uit dat er verschil is in de snelheid van het geluid op Jupiter en op de aarde.

20

Tijdens een onweersbui hoor je de donder 4 seconden na het zien van de bliksemflits. Ze ontstaan op hetzelfde moment. Hoe ver is het onweer van je vandaan? Bereken dit aan de hand van het schema.

Schema Gegeven geluidssnelheid = ... m/s (BINAS) tijd = ... s Gevraagd afstand Uitwerking afstand = ... m/s × ... s = ... m

a

Gegeven: m/s (BINAS)

geluidssnelheid = tijd = b

Uitwerking: Berekening: afstand =

21

s

m/s ×

s=

m

Een schip heeft sonarapparatuur aan boord. Er wordt een puls uitgezonden naar de bodem.

Na 6 seconden pikt de microfoon het geluid weer op. De geluidssnelheid in zeewater is 1 500 m/s (dit vind je in BINAS-tabel 20). Hoe diep is de zee op dat punt? Bereken dit aan de hand van het schema.

49

2.2 Geluid van bron naar ontvanger

Schema Gegeven geluidssnelheid = ... m/s tijd = ... s (enkele reis) Gevraagd afstand Uitwerking Berekening: afstand = ... m/s × ... s = ... m

a

Gegeven: geluidssnelheid = tijd =

b

m/s s (enkele reis)

Uitwerking: Berekening: afstand =

m/s ×

Plusvragen Plusvragen bij deze paragraaf vind je online.

5Plusvragen

Extra oefening Extra oefeningen bij deze paragraaf vind je online.

5Extra oefening

50

s=

m

2.3 Muziek

2.3 Muziek Aan het eind van deze paragraaf kan ik: benoemen wat frequentie is; beschrijven wat resonantie is; beschrijven wat de amplitude is; de frequentie uitrekenen.

□ □ □ □

Ontdekken Een muziekinstrument maakt geluid door trillende lucht. Bij een gitaar trillen de snaren en bij een panfluit trilt de lucht in de buisjes. Hoe ontstaan er verschillende tonen? Soms op een heel verrassende manier.

Proef

Luisteren naar de buis van Rijke

5

Soms ontstaan geluiden op een onverwachte manier. Deze proef is daarvan een voorbeeld.

Bekijk eerst de video Rijke Tube die online staat.

Je hebt nodig • glazen buis met twee open uiteinden, lengte ongeveer 1 meter, diameter ongeveer 3 centimeter • metalen gaasje op ongeveer 1/3 van de lengte in de buis • gasbrander Dit ga je doen 1 Houd kort de onderkant van de buis in verticale stand in een blauwe vlam en neem hem dan weg. Wacht even en luister.

2 Draai de buis horizontaal en dan weer terug. Luister goed.

3 Beweeg de buis in verticale stand snel op en neer. Luister goed.

De buis van Rijke.

51

2.3 Muziek

1

Wat hoor je?

2

Wek je ook een toon op met de buis ondersteboven?

Ja./Nee.

3

Wek je ook een toon op met de buis in horizontale stand?

Ja./Nee.

4

Wat is het effect van het snel op en neer bewegen van de buis?

Begrijpen Geluid is trillende lucht. Een geluidsbron trilt heel snel heen en weer. Deze trilling wordt doorgegeven aan de lucht. Een trilling kun je horen als geluid. De snaar van een gitaar gaat honderden keren per seconde heen en weer. Hoe sneller de snaar heen en weer gaat, hoe hoger de toon die je hoort.

Snaareigenschappen Muziekinstrumenten zoals een gitaar, een viool of een harp, zijn snaarinstrumenten. Er ontstaat altijd een trilling. De bron van die trilling is een snaar. De snaarlengte heeft invloed op de toonhoogte. Bij een harp kun je goed zien dat de snaren verschillende lengtes hebben. Bij een gitaar zijn de snaren even lang. Daar maakt de muzikant tijdens het spelen het trillende deel van de snaren korter door ze met de vingers vast te duwen.

Lange en korte snaren bij een harp.

De toon van een snaar wordt ook wel de frequentie genoemd. De frequentie is het aantal keer dat de snaar per seconde heen en weer gaat. Een snaar die 100 keer per seconde trilt geeft een andere toon dan een snaar die 1 000 keer per seconde trilt.

Met welke frequentie een snaar gaat trillen, ligt niet alleen aan de lengte van de snaar. Het ligt ook aan de dikte en de spanning van die snaar. Een gitarist kan de spanning op een snaar groter maken door hem strakker te spannen. De toon wordt dan hoger. De eenheid van frequentie is hertz (Hz).

Bij blaasinstrumenten wordt de lucht in trilling gebracht, bijvoorbeeld door een riet, dat trilt als je er op een bepaalde manier op blaast. Soms wordt de lucht in trilling gebracht omdat je die tegen een scherpe rand blaast. Bij de panfluit heeft elke toon een aparte buis. De lengte van de buis bepaalt de frequentie en dus de toonhoogte. Bij een blokfluit maak je een lange buis door alle gaatjes dicht te houden. Gaat er een gaatje open, dan lijkt de buis korter en Panfluit. ontstaat er een hogere toon.

52

2.3 Muziek

Resonantie Muziekinstrumenten zoals een gitaar of een viool hebben een klankkast. De snaar is de trillingsbron, maar het hout van de klankkast en de lucht erin gaan meetrillen met dezelfde frequentie. Dat meetrillen noem je resonantie. Doordat de klankkast gaat resoneren wordt het geluid sterker en mooier. Bij een muziekinstrument bepaalt het resoneren van de klankkast mede de klank. Dit wordt ook de klankkleur van het instrument genoemd.

Resonantie kan ook hinderlijk zijn. Een wasmachine of droger kan gaan ‘wandelen’ doordat de trillingen erg groot worden. Onderdelen in een vliegtuig of auto kunnen behoorlijk gaan trillen bij bepaalde snelheden. In Amerika bezweek in de jaren ‘40 van de vorige eeuw een brug doordat hij met precies de frequentie van de wind in trilling kwam.

5

Bekijk de video van de instortende brug die online staat.

5

Proef

Geluidstrillingen zichtbaar maken ONTHOUDEN

• • • • • •

Sleutelbegrippen: trilling, frequentie, hertz, resonantie.

Geluiden ontstaan door trillingen van lucht.

De frequentie is het aantal trillingen per seconde.

De eenheid van frequentie is hertz, afgekort Hz. De snaarlengte, snaardikte en snaarspanning bepalen de frequentie van de toon van die snaar.

Bij een blaasinstrument bepaalt de lengte van de buis de toon.

Lees de theorie Snaareigenschappen.

5

Een gitaarsnaar gaat per seconde 200 keer heen en weer.

Wat is de frequentie van die snaar?

6

Zet de instrumenten in de goede kolom. Zoek het plaatje van het instrument op als je het niet kent.

Kies uit: contrabas - gitaar - trompet - vedel - fluit - hobo - klarinet - viool - fagot - harp Blaasinstrumenten

Snaarinstrumenten

53

2.3 Muziek

7

Hier zie je een doorsnedetekening van een vogelfluit. b a L

L

Zet de volgende woorden op de juiste plaats in de zinnen: a - hoge toon - lage toon - onderste tekening - bovenste tekening - b in de fluit. De toon wordt gevormd

De bespeler van de fluit blaast de lucht bij bij

. De fluit geeft een

als de zuiger helemaal wordt ingeduwd.

De onderste fluit geeft nu een

. Het aantal trillingen is het grootst bij de

. De frequentie is het laagst bij de 8

.

Bekijk de afbeelding.

Kun je met een trombone hele lagen tonen spelen? Leg je antwoord uit.

9

Hoe groter een strijkinstrument, hoe lagere tonen je kunt maken. Op de afbeelding zie je van links naar rechts een cello, een fluit, een viool, een altviool, nog een viool en een contrabas.

54

2.3 Muziek

Welk strijkinstrument kan de laagste tonen maken? Zet de instrumenten op volgorde van hoge naar lage toon door de cijfers 1 t/m 4 ervoor te zetten in de tabel. cello altviool viool contrabas 10

Bekijk de afbeelding. De bespeler van de bastuba kan hele lage tonen maken.

Hoe kan hij hogere en lagere tonen spelen?

11

12

Wat is de eenheid die bij frequentie hoort?

Seconde.

Trilling per seconde.

Hertz.

Millimeter.

○ ○ ○ ○

Welke twee eigenschappen van een snaar hebben geen invloed op de toon?

De lengte.

De spanning.

De dikte.

De prijs.

De kleur.

□ □ □ □ □

Beheersen Hard en zacht, hoog en laag. Het zijn verschillende eigenschappen van geluid. Een hoge toon kan pijn doen aan je oren, zelfs als deze heel zacht klinkt. Het verschil tussen hard en zacht en hoog en laag zie je in trillingsdiagrammen.

Stemvork.

55

2.3 Muziek

Hard en zacht: amplitude Bij harder aanslaan van een stemvork gaan de uiteinden verder heen en weer. De grootste uitwijking noem je de amplitude. Als je de stemvork harder aanslaat, wordt de amplitude van de trilling groter. Je hoort de toon sterker; de geluidssterkte is groter.

Bij een muziekinstrument is dat net zo. Als een gitaar harder klinkt, komt dat doordat de snaren verder heen en weer trillen. De amplitude van de trilling is groter en je hoort een grotere geluidssterkte.

Als een blaasinstrument met een sterker volume speelt, trilt de lucht in de buis ook verder heen en weer. Ook hier hoor je een harder geluid als de amplitude van de luchttrilling groter is.

Hoog en laag: frequentie De amplitude van een trilling bepaalt niet hoe hoog of laag die toon is. Dat is de frequentie. De frequentie is het aantal trillingen dat in één seconde gemaakt wordt.

amplitude tijd (1 sec) amplitude

De amplitude bepaalt hoe hard een trilling klinkt.

Rekenvoorbeeld 1 Hoe groot is de frequentie van de toon in de afbeelding?

Antwoord: Er zijn drie hele golven in één seconde. Dat betekent dat de frequentie 3 Hz is.

2 Hoe groot de trillingstijd van één trilling?

Antwoord: 31 seconde.

3 Hoe groot is de frequentie als er in het tekstvakje 0,2 seconde zou staan?

Antwoord: Er zijn dan drie hele golven in 0,2 seconde. Dus 15 in één seconde.

De frequentie is nu 15 Hz. 4 Hoe groot is de trillingstijd nu?

Antwoord: 15 trillingen per seconde, dus de trillingstijd is 151 seconde.

5

Proef

Verander de toonhoogte ONTHOUDEN

• • • •

Sleutelbegrippen: amplitude, geluidssterkte, frequentie.

De amplitude is de uitslag of uitwijking van de trillende snaar.

De geluidssterkte is het volume: het geeft aan hoe hard een geluid klinkt.

De frequentie is het aantal trillingen dat in één seconde gemaakt wordt.

56

2.3 Muziek

Lees de theorie Hard en zacht: amplitude en Hoog en laag: frequentie.

Je ziet hier een diagram van een geluidstrilling. Langs de verticale as is de amplitude (cm) uitgezet. Op de horizontale as staat de tijd in milliseconden (ms).

1 Eén milliseconde is seconde.

1 000 uitwijking (cm)

13

4 3 2 1 t (ms)

0 2

4

6

8

10

12

14

-1 -2 -3 -4

a

Hoelang duurt het geluid van het diagram?

b

Hoelang duurt één trilling?

c

Hoe groot is de amplitude van het geluid?

d

Kies het juiste woord.

Het geluid is sterker/zwakker als de toppen van de trillingen tussen 2 en –2 cm komen.

Lees de theorie Hoog en laag: frequentie.

14

Een mug zoemt met een frequentie van 446 Hz. Hoe groot is de trillingstijd in ms? Bereken dit aan de hand van het schema.

Schema Gegeven f = ... Hz Gevraagd t Uitwerking: Er zijn ... trillingen per seconde, dus 1 trilling duurt 1 : ... of ::: ::: seconde. a

Gegeven: f=

b

Hz

Uitwerking:

57

2.3 Muziek

15

De trillingstijd van de toon A is

1 seconde. Hoe groot is de frequentie?

440

Schema Gegeven trillingstijd is ... seconden Gevraagd ...

Uitwerking De trillingstijd is ... seconde. Er zijn dus ... trillingen in één seconde.

De frequentie is dus ... Hz.

a

Gegeven:

b

Gevraagd:

c

Uitwerking:

16

Bekijk de afbeelding.

A

a

B

Kies het juiste woord.

De toonhoogte van toon A hoger dan/lager dan/gelijk aan die van toon B.

b

Kies het juiste woord.

De geluidssterkte van toon A is zachter/sterker dan die van toon B.

Plusvragen Plusvragen bij deze paragraaf vind je online.

5Plusvragen

Extra oefening Extra oefeningen bij deze paragraaf vind je online.

5Extra oefening

58

2.4 Geluid opnemen en zichtbaar maken

2.4 Geluid opnemen en zichtbaar

maken

Aan het eind van deze paragraaf kan ik: uitleggen wat je met een oscilloscoop en stroboscoop kunt doen; beschrijven wat een trillingsdiagram is; rekenen met de trillingstijd; met een trillingsdiagram de frequentie berekenen.

□ □ □ □

Ontdekken Geluid kun je in een diagram zichtbaar maken. In de grafiek kun je de amplitude (de sterkte van het geluid) en de frequentie (de toonhoogte) meten.

Je kunt zo’n geluidsdiagram maken met een oscilloscoop. Ook zijn er apps op je smartphone waarmee je geluidsgolven zichtbaar kunt maken.

Proef

Geluidstrillingen meten met een oscilloscoop In deze proef meet je geluidstrillingen met een oscilloscoop.

Je hebt nodig • smartphone met een app van een oscilloscoop. Je moet de app toegang geven tot de ingebouwde microfoon.

Oscilloscoopbeeld.

Dit ga je doen 1 Gebruik de app om te kijken wat het achtergrondgeluid is (het geroezemoes in de klas).

2 Controleer of je het beeld van de oscilloscoop kunt bevriezen. Bij verschillende apps kan dat door op het scherm te tikken, of het woordje ‘run’ aan te raken.

3 Controleer of de app goed werkt. Bij een hoge toon moeten er meer ‘golfjes’ in een bepaalde tijdseenheid zijn dan bij een lage toon.

4 Zing (of fluit) de laagste toon en reken de frequentie uit. Doe dat ook bij de hoogste toon.

1

Hoe hoog is de hoogste toon die je kunt maken? Noteer de gemeten frequentie.

2

Hoe hoog is de laagste toon die je kunt maken? Noteer ook van deze toon de frequentie.

59

2.4 Geluid opnemen en zichtbaar maken

Begrijpen Door geluidstrillingen zichtbaar te maken kun je de amplitude (geluidssterkte) en frequentie (toonhoogte) meten.

Oscilloscoop Met een oscilloscoop kun je trillingen weergeven.

Monteurs voor een kabelbedrijf of internetinstallateurs gebruiken liever een oscilloscoop dan een smartphone, omdat je met een smartphone niet goed kunt meten aan een schakeling.

Oscilloscoop.

5

Proef

Demonstratie oscilloscoop Stroboscoop

5

Een stroboscoop is een lamp die snel en met een bekende frequentie kan knipperen. Je kent het misschien wel van dansfeesten of de kermis. Het lijkt of alle mensen schokkende bewegingen maken. De frequentie waarmee de lamp knippert kun je nauwkeurig instellen. Met een stroboscoop kun je de trilling van een voorwerp zichtbaar maken.

In de de video Strobe light makes water drops fall in slow motion die online staat, lijken de waterdruppels omhoog te lopen.

Stroboscopische foto van bewegende handen.

ONTHOUDEN

• • •

Sleutelbegrippen: oscilloscoop, stroboscoop.

Een oscilloscoop laat het trillingsdiagram op een scherm zien.

Een stroboscooplamp kan korte lichtflitsen geven om een trilling ‘stil te laten staan’.

Lees de theorie Stroboscoop.

3

Hoe kun je het verschil zien tussen een gewone lamp en een stroboscoop?

60

2.4 Geluid opnemen en zichtbaar maken

Lees de theorie Oscilloscoop.

4

De hoogte van de golf op een oscilloscoop geeft de sterkte van de trilling aan.

Geef een ander woord voor de sterkte van de trilling.

5

Welke zin is goed?

Een oscilloscoop-app kun je niet gebruiken.

Een oscilloscoop-app geeft de trillingen niet goed weer.

Een oscilloscoop-app kan minder laten zien dan een echte oscilloscoop.

○ ○ ○

Lees de theorie Stroboscoop.

6

De foto bij de theorie Stroboscoop is met een stroboscoop gemaakt. De camera heeft 1 seconde open gestaan.

a

Hoeveel tijd zat er tussen twee opéénvolgende lichtflitsen?

b

De stroboscopische foto van de vrouw wordt gemaakt in een donkere kamer. Je ziet de stroboscoop werken. Wat zie je gebeuren bij de vrouw?

De armen gaan langzaam omlaag.

De vrouw krijgt steeds één arm aan elke kant van haar lichaam meer.

De stand van de armen van de vrouw is steeds anders.

○ ○ ○ 7

Een draaiend fietswiel wordt beschenen met een stroboscopische lamp. De frequentie van de flitsen neemt geleidelijk toe. Op een gegeven moment lijkt het wiel stil te staan.

a

Leg dit uit.

b

Langzamerhand lijkt het toch weer te beginnen met draaien. Hoe komt dat?

Lees de theorie Oscilloscoop.

8

Een wetenschapper wil heel precies de beweging van een trilling bestuderen.

Waarom moet hij een echte oscilloscoop gebruiken? Geef twee redenen.

61

2.4 Geluid opnemen en zichtbaar maken

Beheersen Met trillingsdiagrammen kun je de frequentie en trillingstijd berekenen.

Trillingsdiagram op de oscilloscoop Op een oscilloscoop kun je veel dingen instellen.

Net als bij de meeste apps kun je de tijdbasis instellen. Dat wil zeggen dat je kunt instellen hoeveel trillingen er worden weergegeven op het scherm. Zo kun je een trilling met een korte tijdsbasisinstelling goed bekijken, want je ziet maar een gedeelte van de trilling.

5

De knop waar de pijl naar wijst is de tijdbasis.

Proef

Frequentie bepalen ONTHOUDEN

• •

Sleutelbegrip: tijdbasis.

Met het instellen van de tijdbasis op een oscilloscoop, kun je bepalen hoeveel trillingen er worden weergegeven op het scherm.

Lees de theorie Trillingsdiagram op de oscilloscoop.

9

Je ziet drie apparaten. Zet de goede namen eronder. Kies uit: microscoop - oscilloscoop-app - telescoop - stroboscoop - oscilloscoop Je houdt twee woorden over.

a

b

62

2.4 Geluid opnemen en zichtbaar maken

c

Bekijk het trillingsdiagram. uitwijking (cm)

10

2 1 t (ms)

0 10

20

30

40

50

-1 -2

Hoeveel trillingen staan er getekend op de afbeelding?

Bekijk de afbeeldingen.

10

uitwijking (mm)

uitwijking (mm)

11

0 0

0,01

0,02

5

B

0 0

-10

0,01

0,02

0,03

0,04

-5

tijd (s)

tijd (s)

uitwijking (mm)

Trillingsdiagram 1

Trillingsdiagram 2

5

0 0

0,01

0,02

-5 tijd (s)

Trillingsdiagram 3 Vul in: .

Het trillingsdiagram met de hoogste toon is nummer

12

Het trillingsdiagram met de laagste toon is nummer

.

Het trillingsdiagram met de hardste toon is nummer

.

Hoeveel trillingen van 20 ms gaan er in een seconde?

63

2.4 Geluid opnemen en zichtbaar maken

De toon A heeft een frequentie van 440 Hz. Wat is de trillingstijd van één trilling?

14

Bekijk de afbeelding. uitwijking (cm)

13

4 3 2 1 t (ms)

0 2

4

6

8

10

12

14

-1 -2 -3 -4

Hoelang duurt de trilling op de afbeelding?

Plusvragen Plusvragen bij deze paragraaf vind je online.

5Plusvragen

Extra oefening Extra oefeningen bij deze paragraaf vind je online.

5Extra oefening

64

2.5 Geluidshinder

2.5 Geluidshinder Aan het eind van deze paragraaf kan ik: benoemen wat geluidssterkte is; beschrijven wat geluidshinder is; uitleggen wat het verschil is tussen duurzame en niet-duurzame oplossingen; beschrijven wat gehoorgrenzen zijn; rekenen met de dB(A)-schaal.

□ □ □ □ □

Ontdekken Een gezellige avond in een woonwijk. Er zijn vier tuinfeestjes en buurman Klus is nog even met zijn hogedrukreiniger in de weer. Kinderen gillen. Een Boeing 767 vliegt laag over.

Veel klachten bij de politie gaan over geluidsoverlast.

Proef

Decibellen in de klas In deze proef meet je de geluidssterkte in decibel in een aantal situaties.

Je hebt nodig • geluidssterktemeter-app op een smartphone Dit ga je doen Meet de sterkte als: • de hele klas zoveel mogelijk lawaai maakt.

• de hele klas zo stil mogelijk is.

• de docent praat.

• er gewoon geroezemoes is in de klas.

1

Welke maximale sterkte heb je gemeten? Druk je antwoord uit in decibel (dB).

2

Welke minimale sterkte heb je gemeten? Druk je antwoord uit in decibel (dB).

3

Lukt het je de meter op 0 te krijgen? ja/nee

Begrijpen Hoe hard is geluid? Geluid kan heel zacht klinken. Geluid kan ook zo sterk zijn dat het gevaarlijk is voor je oren.

Geluidssterkte Hoe hard geluid klinkt, noem je de geluidssterkte of het geluidsniveau. De geluidssterkte kun je meten. Je meet de geluidssterkte in decibel, dB. Daarom noem je een geluidssterktemeter vaak een decibelmeter. Vaak zie je staan: dB(A). De A staat voor akoestisch. Het geeft aan hoe mensen het geluid beleven.

65

2.5 Geluidshinder

In de tabel zie je de geluidssterkte van een aantal verschijnselen in decibel.

Geluidssterkte (dB)

Omschrijving

0

volledig stil

10

gehoordrempel

20

opnamestudio

30

fluisteren

40

bibliotheek

50

rustig gesprek

60

kantoorgeluid

70

druk restaurant

80

verkeersweg

90

vrachtwagen dichtbij

100

oortjes op volle sterkte

110

dancefeest

120

sirene

130

startend straalvliegtuig

140

pijngrens

Gehoorschade Hard geluid is schadelijk voor je oren, vooral als je het geluid een langere tijd hoort. Urenlang harde muziek is schadelijk. Je oren raken dan onherstelbaar beschadigd. Iemand met een bladblazer loopt zonder gehoorbeschermers schade op.

Een kortdurend heel hard geluid kan gevaarlijk zijn. Van een harde knal kan je gehoor meteen stuk gaan. Dat betekent dat je bepaalde Draag altijd gehoorbescherming als je in frequenties niet meer hoort. een lawaaiige omgeving werkt.

Geluid is schadelijk voor je oren als het hard is.

Maar iets minder hard én lang is ook slecht. Bij een geluidssterkte van een drukke verkeersweg is 8 uur al te lang. Daarboven moet je dus gehoorbescherming dragen.

Bij een dancefeest of een concert staat de muziek vaak zo hard, dat de bezoekers zichzelf tegen gehoorschade willen beschermen. Bij concerten kun je vaak speciale gehoorpluggen kopen die je oren tegen de harde en schadelijke geluiden beschermen, maar voor de zekerheid kun je ze beter vooraf kopen en zelf meenemen.

Geluidshinder verminderen Er zijn verschillende manieren om geluidshinder te beperken. Je kunt de bron stiller maken, bijvoorbeeld de motor van een vrachtwagen stiller maken. Je kunt ook gehoorbescherming dragen.

66

2.5 Geluidshinder

Je hebt niet altijd de keuze. Daarom is het beter de bron aan te pakken door gebruik van stil asfalt. De herrie bij de bron neemt dan af. Dit noem je een duurzame oplossing.

Een koptelefoon met de zachte muziek is geen duurzame oplossing omdat je het geluid niet bij de bron bestrijdt. Als je het gevolg van het harde geluid bestrijdt, dus met oorbescherming, is dat niet-duurzaam.

5

Proef

Test je gehoor Gehoorgrens Dat wij hoge tonen niet horen, heeft niet te maken met de geluidssterkte. Voor mensen geldt dat we geluiden alleen horen als de frequentie meer dan 20 Hz en minder dan 20 000 Hz is. Dat noem je de gehoorgrenzen.

Voor honden ligt de gehoorgrens veel hoger dan 20 000 Hz. En van vleermuizen weten we dat ze navigeren met geluiden tot wel 45 000 Hz. Oudere mensen horen hoge tonen minder goed. Hun gehoorgrens daalt onder de 20 000 Hz. Dat komt door slijtage in het gehoor. Daarbij slijt het deel dat de hoge tonen opvangt het eerst.

5

Proef

Hoe goed dempt een wand het geluid?

ONTHOUDEN

• • • • • • •

Sleutelbegrippen: decibel, geluidssterkte, gehoorschade, geluidshinder, duurzaam, niet-duurzaam, gehoorgrens.

Geluidssterkte wordt uitgedrukt in decibel (dB).

De geluidssterkte geeft aan hoe hard het geluid is.

Er is geluidshinder als mensen last hebben van geluid.

Gehoorschade betekent dat je minder goed gaat horen. Gehoorschade is blijvend.

Duurzaam tegengaan van geluidshinder betekent dat het probleem wordt aangepakt bij de geluidsbron.

Niet-duurzaam tegengaan van geluidshinder is het verminderen van de geluidssterkte bij de ontvanger.

Lees de theorie Geluidssterkte.

4

Wat meet je met een decibelmeter?

5

Wat is het verschil tussen dB en dB(A)?

67

2.5 Geluidshinder

6

Je meet op een bepaalde plaats een geluidssterkte van 40 dB(A).

Welke twee zinnen zijn goed?

Je staat met pech op de vluchtstrook van een drukke snelweg.

Je zit in de studiezaal te lezen.

In de kamer naast je zitten twee mensen te praten.

Iemand praat op normale toon tegen je.

Op een windstille dag valt in een bos een blad op de grond.

□ □ □ □ □

Lees de theorie Geluidshinder verminderen.

7

Geluidshinder kun je verminderen bij de bron, onderweg van de bron naar de ontvanger of bij de ontvanger.

Kies bij elk voorbeeld van geluidsisolatie aan of het bij de bron, onderweg naar de ontvanger of bij de ontvanger plaatsvindt.

Muziek zachter zetten. Bij de bron./Bij de ontvanger./Onderweg naar de ontvanger.

Geluidschermen langs de snelweg. Bij de bron./Bij de ontvanger./Onderweg naar de ontvanger.

Isolatie onder motorkap auto aanbrengen. Bij de bron./Bij de ontvanger./Onderweg naar de ontvanger.

Oorbeschermers opzetten. Bij de bron./Bij de ontvanger./Onderweg naar de ontvanger.

Huizen isoleren tegen het lawaai van de snelweg. Bij de bron./Bij de ontvanger./Onderweg naar de ontvanger.

Verder van de geluidsbron af gaan staan. Bij de bron./Bij de ontvanger./Onderweg naar de ontvanger.

Dichte doos om machine bouwen. Bij de bron./Bij de ontvanger./Onderweg naar de ontvanger.

Struikgewas langs de autoweg. Bij de bron./Bij de ontvanger./Onderweg naar de ontvanger.

Geluidsdoppen in je oren. Bij de bron./Bij de ontvanger./Onderweg naar de ontvanger.

Lees de theorie Gehoorschade.

8

Kies het juiste woord.

Gehoorschade ontstaat bij een te hoge geluidssterkte/frequentie.

Lees de theorie Gehoorgrens.

9

Wat zijn de frequenties waarbinnen een mens tonen kan horen?

Van

Hz tot

Hz.

Lees de theorie Gehoorschade.

10

Je hebt één keer in je leven een harde knal gehoord, die je oren deed suizen. Hierbij heb je een beetje gehoorschade opgelopen.

Hoe is dat 10 jaar later?

Je hebt nog steeds dezelfde gehoorschade.

Je gehoor is een klein beetje verbeterd.

Je gehoor is hersteld, want het is al 10 jaar geleden.

Je gehoor is nóg slechter geworden.

○ ○ ○ ○

68

2.5 Geluidshinder

11

Welk gedeelte van het gehoor slijt het eerst?

Het gedeelte dat de lage/hoge tonen opvangt.

12

Blootstelling aan te sterk geluid is schadelijk.

Wat moet je dus doen bij een dancefeest, waar de sterkte van het geluid af en toe oploopt tot 110 dB?

Lees de theorie Geluidshinder verminderen.

13

Geef aan of het gaat om een duurzame of niet-duurzame oplossing.

Dubbelglas in je woning. Duurzaam./Niet-duurzaam.

Woningen bouwen met dikke muren. Duurzaam./Niet-duurzaam.

Wielen van de poppenwagen van je zusje smeren. Duurzaam./Niet-duurzaam.

Oorkappen dragen. Duurzaam./ Niet-duurzaam.

Een motor langzaam laten draaien. Duurzaam./Niet-duurzaam.

Een geluidswal aanleggen. Duurzaam./Niet-duurzaam.

De deur van je slaapkamer dicht doen. Duurzaam./Niet-duurzaam.

Gordijnen sluiten. Duurzaam./Niet-duurzaam.

Dempingsmateriaal aanbrengen. Duurzaam./Niet-duurzaam.

Autoramen sluiten. Niet-duurzaam./Duurzaam.

Isolatiemateriaal aan de binnenkant van een concertzaal aanbrengen. Duurzaam./Nietduurzaam.

Zachter gaan praten. Duurzaam./Niet-duurzaam.

Radio zachter zetten. Duurzaam./Niet-duurzaam.

De baby een speen geven. Duurzaam./Niet-duurzaam.

Beheersen Wel eens na een concert met een piep in je oren thuisgekomen? Was het de volgende dag weer weg? Gelukkig maar. Zonder dat je het door hebt kun je ernstige gehoorschade oplopen en kun je nooit meer echt genieten van muziek.

Gehoorschade Hoe harder het geluid, hoe sneller er kans is op schade aan je gehoor. Een geluidsniveau tot ongeveer 80 dB(A) is hinderlijk, maar je oren kunnen er wel even tegen. Je raakt aan het harde geluid gewend. Je oren geven het iets minder hard door aan de hersenen. Zodra het geluidsniveau boven de 80 dB(A) komt, moet je oppassen. In BINAS-tabel 23 zie je hoe lang je een hard geluid veilig kunt verdragen.

De regels om werknemers te beschermen zijn strenger. In een omgeving waar de geluidssterkte 83 dB(A) is, mag je niet langer dan 4 uur zijn zonder gehoorbescherming. Als het geluidsniveau hoger is, mag je er maar korter zijn. Je moet dan goede gehoorbescherming dragen. Je kunt oorkappen opzetten, oorplugjes in doen of op maat gemaakte oordoppen dragen. Die laatste werken het beste.

69

2.5 Geluidshinder

Hoeveel decibel erbij?

Onze oren passen zich aan de geluidssterkte aan. Als er weinig geluid is, zijn onze oren heel gevoelig. We kunnen dan een zacht geluid al goed horen. Als er veel geluid is, reageren onze oren minder gevoelig. Een beetje geluid extra valt dan niet op. De decibel-schaal of dB(A)-schaal is daarop ontworpen. Als de geluidsbron zijn energie verdubbelt, wordt de geluidssterkte 3 dB(A) hoger.

Rekenvoorbeeld Er staat een groepje koeien in een weiland. Eén koe begint te loeien. Je hoort een geluidssterkte van 60 dB(A).

Een tweede koe gaat meedoen. Het aantal geluidsbronnen en dus de geluidssterkte is nu verdubbeld. Je hoort nu een geluidssterkte van 63 dB(A).

Er gaan steeds meer koeien meedoen. Zodra er vier staan te loeien hoor jij 66 dB(A). Het volume is weer verdubbeld (van 2 naar 4) dus er komt weer 3 dB(A) bij.

En een geluidssterkte van 69 dB(A)? Daarvoor is nogmaals een verdubbeling van de geluidsbron nodig. Daarvoor moeten er dus acht koeien gaan loeien.

ONTHOUDEN

• • •

Sleutelbegrippen: dB(A)-schaal, verdubbeling = 3db(A) De dB(A)-schaal is aangepast aan het geluid dat wordt doorgegeven naar de hersenen.

De menselijke factor is dus in die schaal verrekend.

Als de geluidsbron zijn energie verdubbelt, wordt de geluidssterkte 3 dB(A) hoger.

Lees de theorie Hoeveel decibel erbij?

14

Op een spoorwegovergang rijdt een trein die een geluid van 75 db(A) produceert. Op het andere spoor rijdt ook een trein. Deze is even zwaar en rijdt even snel.

Hoe groot is de totale geluidssterkte?

37,5 dB(A) 76 dB(A) 78 dB(A) 150 dB(A)

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Gehoorschade.

15

Een machinist op een ouderwetse stoomtrein heeft veel last van het geluid van de wind tijdens de rit.

Welke zin is van toepassing?

Een duurzame oplossing is gehoorbescherming dragen.

Een niet-duurzame oplossing is de locomotief stiller maken.

Een duurzame oplossing is de bestuurdersruimte isoleren.

Een duurzame oplossing is niet mogelijk.

○ ○ ○ ○

70

2.5 Geluidshinder

Lees de theorie Gehoorschade en Hoeveel decibel erbij?

16

Een boormachine heeft een geluidssterkte van 80 dB(A). Een werknemer mag hiermee zonder gehoorbescherming 8 uur werken.

Hoelang mag hij samen werken met een collega die met eenzelfde boormachine werkt?

Lees de theorie Hoeveel decibel erbij?

17

Een koe geeft een geluid met een sterkte van 60 dB(A).

Hoeveel koeien produceren een geluid van meer dan 95 dB(A) als ze allemaal tegelijk loeien?

Minstens 34 koeien.

Minstens 512 koeien.

Minstens 8 190 koeien.

Minstens 4 097 koeien.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Gehoorschade.

18

Er zijn oorpluggen voor gebruik bij muziekevenementen. Die laten bepaalde frequenties gedeeltelijk door.

Waarom is dit?

19

Bij een harmonieorkest zitten de klarinettisten vaak voor de trompetten. Zij klagen daardoor vaak over oorproblemen.

Welke zin klopt?

Een duurzame oplossing is de trompettisten op een verhoging zetten, zodat het meeste geluid over de klarinettisten heen gaat.

Een niet-duurzame oplossing is de uitgangen van de concertzaal te voorzien van geluiddempende deuren.

○ ○

Plusvragen Plusvragen bij deze paragraaf vind je online.

5Plusvragen

Extra oefening Extra oefeningen bij deze paragraaf vind je online.

5Extra oefening

71

2.6 Afsluiten

2.6 Afsluiten Zo onthoud je alles

• •

Check bij elke paragraaf of je de leerdoelen die aan het begin staan kunt afvinken. Lukt dat niet, neem dan de stof nog eens door.

In de tabel hieronder zie je een aantal afbeeldingen uit dit hoofdstuk. Noteer achter elk plaatje alle sleutelbegrippen die je in de bijbehorende onderdelen Begrijpen en Beheersen bent tegengekomen. Vraag aan een klasgenoot om het begrip te omschrijven.

Afbeelding

Sleutelbegrippen

72

2.6 Afsluiten

Afbeelding

Sleutelbegrippen

Verder kijken Hier vind je beroepsgerichte theorie en opdrachten die aansluiten bij dit hoofdstuk.

5Verder kijken

• • •

Ultrasoon reinigen Verkoopmedewerker in een muziekwinkel Examenvragen - Blessureleed

Proeftoets Maak de proeftoets online.

5Proeftoets

Begrippen GELUID VAN BRON NAAR ONTVANGER Begrip

Uitleg

geluidsbron

Een geluidsbron is iets wat geluid maakt.

geluidssnelheid

De geluidssnelheid is de snelheid waarmee het geluid zich verplaatst.

tussenstof

Een tussenstof is een stof waardoor het geluid zich verplaatst.

ontvanger

Met een ontvanger vang je het geluid op.

echo

Een echo is geluid wat wordt weerkaatst.

echolood

Met een echolood kun je vanuit een schip de diepte van de zee meten.

echoscopie

Met echoscopie kun je met behulp van geluid de vorm van iets bepalen.

MUZIEK Begrip

Uitleg

trilling

Een trilling is een heen- en weergaande beweging.

frequentie

De frequentie is het aantal trillingen per seconde.

hertz

De eenheid van frequentie is hertz (Hz).

73

2.6 Afsluiten

resonantie

Resonantie is het meetrillen van andere materialen met de geluidsbron.

amplitude

De amplitude is de uitslag of uitwijking van een trillende snaar.

geluidssterkte

De geluidssterkte geeft aan hoe hard het geluid is.

GELUID OPNEMEN EN ZICHTBAAR MAKEN Begrip

Uitleg

trillingsdiagram

Een trillingsdiagram is een weergave van een trilling.

trillingstijd

De trillingstijd is de tijd van één volledige trilling.

oscilloscoop

Met een oscilloscoop kun je een trillingsdiagram op een scherm laten zien.

stroboscoop

Met een stroboscoop kun je korte lichtflitsen geven om een trilling 'stil te laten staan'.

GELUIDSHINDER Begrip

Uitleg

decibel

De eenheid voor geluidssterkte is decibel (dB).

geluidssterkte

De geluidssterkte geeft aan hoe hard het geluid is.

gehoorschade

Gehoorschade betekent dat je minder goed kunt horen.

geluidshinder

Er is geluidshinder als mensen last hebben van geluid.

duurzaam

Duurzaam tegengaan van geluidshinder betekent dat het probleem wordt aangepakt bij de geluidsbron.

niet-duurzaam

Niet-duurzaam tegengaan van geluidshinder betekent dat de geluidssterkte bij de ontvanger wordt verminderd.

gehoorgrenzen

De gehoorgrenzen geven aan welke frequenties je kunt horen.

74

2.6 Afsluiten

75

3 Bouw van de materie 3.1 Starten 3.2 Materialen 3.3 Gevaren van stoffen, milieu 3.4 Metalen 3.5 Moleculaire stoffen 3.6 Afsluiten

76

3.1 Starten

3.1 Starten Je kunt aan sommige materialen zien dat ze van metalen gemaakt zijn. Niet alles is van metaal. Hoe herken je metalen?

1

Bekijk de afbeelding. Links zie je stof a en rechts stof b.

Stof a. a

Hoe zie je dat stof a een metaal is?

b

Welke stof is brandbaar?

Stof a.

Stof b.

Beide stoffen.

Geen van beide stoffen.

c

d

e

Stof b.

○ ○ ○ ○

Welke van deze stoffen is een goede geleider van warmte en elektriciteit?

Stof a.

Stof b.

Beide stoffen.

Geen van beide stoffen.

○ ○ ○ ○

Welke stof is het best vervormbaar?

Stof a.

Stof b.

Beide stoffen.

Geen van beide stoffen.

○ ○ ○ ○

Stof a heeft een grotere dichtheid dan water. Stof b heeft een kleinere dichtheid dan water.

Hoe kun je dat met een proefje vaststellen?

77

3.2 Materialen

3.2 Materialen Aan het eind van deze paragraaf kan ik: beschrijven wat een materiaal is; benoemen wat de dichtheid is; rekenen met de dichtheid; beschrijven hoe je materialen kunt bewerken; uitleggen wat corroderen is.

□ □ □ □ □

Ontdekken Waarom gebruiken we in huis zo veel verschillende materialen? Waarom maken we niet alles gewoon van plastic?

Proef

Wat is de dichtheid van verschillende plaatmaterialen?

In deze proef bepaal je de dichtheid van verschillende plaatmaterialen.

Je hebt nodig • plaatjes van ongeveer 10 cm × 10 cm × 0,5 cm: – metalen plaatje – kunststof plaatje – plaatmateriaal van hout – plankje van massief hout • liniaal • bovenweger Dit ga je doen 1 Meet lengte, breedte en dikte van de platen op in centimeter. Vermenigvuldig de lengte met de breedte en de dikte. Noteer je antwoord in de tweede kolom van de tabel bij vraag 1.

2 Bepaal de massa in gram met de bovenweger. Vul dit in in de derde kolom van de tabel bij vraag 1.

3 3 3 Bereken het aantal gram per cm door het aantal gram te delen door het aantal cm .

Noteer je antwoord in de vierde kolom van de tabel bij vraag 1.

4 Zoek in BINAS-tabel 13 op van welke materialen de plaatjes zijn gemaakt. Vul dit in in de vijfde kolom van de tabel bij vraag 1.

5 Buig elke plaat voorzichtig en beantwoord vraag 2 en 3.

78

3.2 Materialen

1

Noteer je antwoord bij stap 1 tot en met 4.

Plaat

Lengte × Massa in gram breedte × dikte (g) (cm × cm × cm = cm3)

Aantal gram per cm3 (g / cm3)

Materiaal

Metalen plaatje Kunststof plaatje Plaatmateriaal van hout Plankje van massief hout 2

Welke plaat blijft na buigen in de vorm staan waarin je hem hebt gebogen?

Metalen plaatje.

Kunststof plaatje.

Plaatmateriaal van hout.

Plankje van massief hout.

○ ○ ○ ○

3

Welke plaat buigt het minst?

4

Als je een plaat van 100 centimeter bij 100 centimeter bij 0,5 centimeter nodig hebt, welke plaat is dan het lichtst? Bereken dit aan de hand van het schema.

Schema Gegeven Plaat: 100 cm × 100 cm × 0,5 cm = 5 000 cm3 Gevraagd Welke plaat is het lichtst?

Uitwerking 3 Metalen plaat: 5 000 × ... gram/cm = ... gram.

Kunststof plaat: 5 000 × ... gram/cm3 = ... gram.

Plaatmateriaal van hout: 5 000 × ... gram/cm3 = ... gram.

Plankje van massief hout: 5 000 × ... gram/cm3 = ... gram.

Conclusie ... is het lichtst.

a

Uitwerking:

b

Conclusie:

79

3.2 Materialen

Begrijpen Van welke materialen bouw je een huis, een kast of een schuurtje? En welke materialen zijn geschikt om kleding van te maken?

Materialen IJzer is een stof. Van de stof ijzer kun je staal maken. Staal is een materiaal waarvan je bijvoorbeeld een fiets kunt maken.

Een materiaal bestaat uit één of meer stoffen. Van materialen maak je gebruiksvoorwerpen.

Metaal Een van de meest gebruikte materialen is staal. Staal bestaat voornamelijk uit ijzer en een beetje koolstof. Het wordt gebruikt om bruggen, auto’s, gebouwen, machines en schepen te bouwen. Gietijzer bevat meer koolstof dan staal. Je noemt het gietijzer omdat er voorwerpen, bijvoorbeeld een braadpan, van worden gegoten.

Ook aluminium en koper worden veel gebruikt. Het motorblok van een auto is meestal van aluminium. Waterleidingbuizen en elektriciteitsdraden zijn gemaakt van koper.

Onderstaande afbeeldingen laten allerlei gebruiksvoorwerpen zien.

Een auto met carrosserie van staal en een motorblok van aluminium.

Een gietijzeren pan.

Koperen buizen met messing verbindingsstukken.

Een stalen brug.

80

3.2 Materialen

Toepassingen van materialen Veel materialen worden ontwikkeld om betere en/of goedkopere vervangers te vinden van bestaande materialen.

Spaanplaat is bijvoorbeeld ontwikkeld omdat er behoefte was aan gemakkelijk te bewerken materiaal om kasten van te bouwen. Spaanplaat is gemaakt van zaagsel en omdat zagerijen heel veel zaagsel over hebben, is spaanplaat goedkoop te produceren.

Hout Een veelgebruikt materiaal is hout. Hout komt van bomen die tot planken of balken gezaagd worden. Dat heet massief hout. Daarnaast heb je plaatmaterialen, zoals MDF, spaanplaat en multiplex.

• Massief hout: planken en balken. Stevig en sterk. Gebruikt om huizen en andere gebouwen mee te bouwen.

•

Triplex of multiplex: dunne platen hout op elkaar gelijmd. Je kunt er grote oppervlakken in één keer mee bedekken.

•

Spaanplaat: zaagsel en lijm samengeperst. Wordt gebruikt om goedkope kasten van te maken. Is niet erg stevig, niet waterbestendig, maar wel licht van gewicht.

81

3.2 Materialen

•

MDF: heel fijn houtpoeder en lijm samengeperst. Voor grote oppervlakken. Wordt gebruikt om meubels van te maken, maar dat zie je meestal niet.

Kunststof Vrijwel alle kunststoffen worden gemaakt van aardolie. Voorbeelden zijn polytheen, nylon, piepschuim, polyester en PET. Kleding heeft vaak kunststof knopen, ritsen en klittenband.

Verpakkingen en isolatiematerialen zijn bijna altijd van kunststof.

Elke soort kunststof heeft weer andere eigenschappen. Is er een stof nodig met een speciale eigenschap, dan wordt er een kunststof gebruikt met precies die eigenschap.

Kunststoffen.

Textiel Textiel is een materiaal waarvan kleding wordt gemaakt. Textiel wordt gemaakt van natuurlijke stoffen, zoals katoen, wol, linnen, bamboe, zijde, leer of bont.

Textiel wordt ook gemaakt van allerlei kunststoffen, zoals acryl, fleece, nylon, elastan, lycra of latex.

Om kleding betere eigenschappen te geven, worden vaak natuurlijke stoffen en de kunststoffen door elkaar gebruikt. Bij het sporten is het prettig als kleding lekker strak zit.

Daarom bevat sportkleding veel elastan. Als het erg koud is, moet de kleding goed isoleren.

Daarom bevat het materiaal bijvoorbeeld wol of acryl.

Katoen op een katoenveld

Stretch/strak.

82

Goed isolerend.

3.2 Materialen

Steen Baksteen en kalkzandsteen zijn gemaakt van gebakken klei en zand. Het wordt gebruikt voor de huizenbouw. Andere soorten steen komen uit de natuur, zoals marmer en graniet.

Dat wordt gebruikt in vloeren of op muren. Gipsplaten voor tussenmuren worden uit gips geperst. De tegels op het schoolplein zijn van cement. Toen de huizen steeds hoger werden en er flatgebouwen en wolkenkrabbers kwamen, kreeg de bouw behoefte aan een heel sterk materiaal: beton. Beton is een mengsel van cement en kiezels, vaak versterkt met stalen draden (betonijzer). Beton wordt gestort in van tevoren gemaakte mallen.

Baksteen.

Graniet.

Kalkzandsteen.

Gipsplaten.

Glas De belangrijkste eigenschap van glas is de doorzichtigheid. Glas wordt: • gegoten tot vlakglas, zoals ruiten; • in een vorm gegoten, zoals glazen kopjes; • geblazen door machines, zoals flessen; • geblazen met de mond, zoals glazen kunstvoorwerpen.

Glas blazen.

83

3.2 Materialen

5

Proef

Bepaal de dichtheid van stoffen ONTHOUDEN

• • • •

Sleutelbegrippen: materiaal, plaatmaterialen.

Materialen bestaan uit één of meer stoffen. Van materialen maak je gebruiksvoorwerpen.

Van houtafval of minder goed hout wordt plaatmateriaal gemaakt, zoals triplex, multiplex, spaanplaat en MDF. Materialen worden ontwikkeld om voorwerpen van te maken. Elk materiaal heeft speciale eigenschappen zodat het geschikt is voor het voorwerp waarvoor het wordt gebruikt.

Lees de theorie Materialen.

5

Wat zijn materialen?

Materialen zijn gemaakt van metaal.

Materialen zijn gemaakt van metaal of hout.

Materialen bestaan uit één of meer stoffen.

Plaatmateriaal.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Hout.

6

Plaatmateriaal, zoals triplex en MDF, is: gemaakt van massief hout. gemaakt van houtafval en minder goed hout. gemaakt van spaanplaat en multiplex. gemaakt van speciaal geselecteerde bomen uit het oerwoud.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Materialen en Toepassingen van materialen.

7

Wat is waar? Er zijn meerdere antwoorden juist.

Er worden veel materialen ontwikkeld waar je niks aan hebt.

Materialen worden ontwikkeld om voorwerpen van te maken.

Elk materiaal heeft speciale eigenschappen zodat het geschikt is voor het voorwerp waarvoor het wordt gebruikt.

Veel materialen worden ontwikkeld omdat ze goedkoper en/of beter zijn.

□ □ □ □

Lees de theorie Kunststof en Textiel.

8

Zet de juiste woorden op de open plekken in de tekst hieronder. Niet alle woorden worden gebruikt.

Kies uit: geleiden - eigenschappen - wol en acryl - kunststoffen - isoleren - elastan Om kleding betere

te geven, worden natuurlijke stoffen en

door elkaar gebruikt. Bij het sporten is het prettig als kleding lekker strak zit. Daarom bevat sportkleding veel

. Als het erg koud is, moet de kleding goed .

Dan bevat het materiaal bijvoorbeeld

84

.

3.2 Materialen

Lees de theorie Steen.

9

Verbind de omschrijvingen links met de materialen rechts in de tabel.

1 Tussenmuren

A Marmer en graniet.

2 Muren bouwen

B Cement.

3 Tegels op het schoolplein

C Beton

4 Flatgebouwen

D Baksteen

5 Stenen vloeren

E Gipsplaten

De juiste combinaties zijn: Lees de theorie Glas.

10

Zet de juiste omschrijving onder de afbeeldingen. Kies uit: gegoten tot vlakglas - geblazen door een glasblaasmachine - in een vorm gegoten

a

b

85

3.2 Materialen

c

Lees de theorie Materialen.

11

Wat zijn voorbeelden van materialen?

Massief hout.

MDF-plaat.

Constructies.

Kleding.

□ □ □ □

Lees de theorie Kunststof.

12

Vrijwel alle kunststoffen worden gemaakt van: plastic of piepschuim. polyester of PET. elastan of acryl. aardolie.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Steen.

13

Zet de woorden naar de juiste plek. Niet alle woorden worden gebruikt.

Kies uit: cement – stalen draden (betonijzer) – kiezels – cement en kiezels vaak versterkt met

Beton is een mengsel van .

Lees de theorie Textiel.

14

15

Welke bewering is waar?

Katoen wordt gemaakt in fabrieken uit speciale kunststoffen.

Katoen is een natuurproduct afkomstig van planten.

Katoen is een stof die uit de bodem wordt gehaald en daarna bewerkt tot draden.

Katoen heeft van zichzelf een blauwe kleur, zoals bij spijkerbroeken, maar dat wordt voor andere weefsels gebleekt.

○ ○ ○ ○

Welke bewering is waar?

Textiel mag alleen textiel heten als het uit pure katoen bestaat.

Textiel mag alleen gemengd worden met natuurproducten.

Textiel kan gemengd worden met allerlei kunststoffen.

Textiel kan alleen uit kunststoffen gemaakt worden.

○ ○ ○ ○

86

3.2 Materialen

Lees de theorie Metaal.

16

Op de afbeelding zie je links een motorblok uit een licht metaal en rechts enkele onderdelen uit een elektromotor.

Welke bewering is waar?

Het motorblok is van staal. De elektromotor is van staal. De rode draden zijn geschilderd.

Het motorblok is van staal. De elektromotor heeft koperen draden en is verder van staal.

Het motorblok is van aluminium. De elektromotor is van staal. De rode draden zijn geschilderd.

Het motorblok is van aluminium. De elektromotor is van koper en staal.

○ ○ ○ ○ 17

Bekijk de afbeelding. De fiets is gemaakt van carbon. Carbon is een lichtgewicht materiaal.

Het is een aardolieproduct.

Carbon is: een kunststof. een metaal. geperst uit hout, bijvoorbeeld zaagsel. een materiaal samengesteld uit graniet, dat keihard is, en aluminium, dat heel licht is.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Kunststof en Metaal.

18

Welke bewering is waar?

Een kunststof bout is zwaarder dan een stalen bout en veel sterker.

Een kunststof bout is lichter dan een stalen bout, maar wel veel sterker.

Een kunststof bout is lichter dan een stalen bout, maar wel minder sterk.

Een kunststof bout is zwaarder dan een stalen bout, maar wel minder sterk.

○ ○ ○ ○

Beheersen Als je iets wil maken of kopen let je op de eigenschappen van de materialen die je gaat gebruiken of die zijn gebruikt. Welke materiaaleigenschappen zijn belangrijk bij de fabricage van voorwerpen?

87

3.2 Materialen

Materiaaleigenschappen Een stuk aluminium is veel lichter dan een even groot stuk staal. Dit komt doordat de dichtheid van aluminium veel kleiner is dan die van staal. De dichtheid van aluminium is 2,7 3 3 g/cm en van staal 7,8 g/cm . Een stuk staal is dus bijna drie keer zo zwaar als een even groot stuk aluminium.

De dichtheid van een stof of materiaal is de massa in gram (g) per kubieke centimeter 3 3 3 (cm ). Ook kg/m of kg/dm wordt gebruikt. Let altijd op wat er is gegeven en gevraagd.

3

De dichtheid bereken je door de massa in gram te delen door het volume in cm . dichtheid ¼

massa in gram volume in cm3

Je kunt de massa uitrekenen als je de dichtheid en het volume weet. massa ¼ dichtheid × volume Het volume kun je uitrekenen door de massa te delen door de dichtheid. volume ¼

massa dichtheid

Volume kun je vinden door de lengte, breedte en hoogte te meten en dit met elkaar te vermenigvuldigen (lengte × breedte × hoogte). Het volume van een voorwerp dat niet recht is, kun je vinden door het voorwerp in een maatcilinder onder te dompelen en te meten hoeveel het water stijgt.

3 3 De dichtheid van water is precies 1 g/cm , want 1 cm water heeft een massa van 1 gram. Of een stof drijft of zinkt in water is afhankelijk van de dichtheid. Alle metalen zinken in water 3 doordat ze een grotere dichtheid hebben dan 1 g/cm . Hout en sommige kunststoffen hebben een dichtheid kleiner dan 1 g/cm3 en drijven daardoor op water.

Steen en glas zinken omdat ze een grote dichtheid hebben.

Rekenvoorbeeld 1 Een blokje staal met een volume van 1 cm3 heeft een massa van 7,8 gram. Bereken de dichtheid.

Gegeven 3 volume = 1 cm massa = 7,8 gram Gevraagd dichtheid Uitwerking Formule: dichtheid =

massa in gram volume in cm3

Berekening: dichtheid =

7,8 g 1 cm3

= 7,8 g/cm3 De dichtheid van het blokje staal is 7,8 g/cm3.

88

3.2 Materialen

Rekenvoorbeeld 2 Je hebt een aluminium staaf nodig. De staaf mag niet meer wegen dan 150 gram.

Aluminium heeft een dichtheid van 2,7 g/cm3. Bereken hoe groot het volume van deze staaf mag zijn.

Gegeven massa = 150 gram 3 dichtheid = 2,7 g/cm Gevraagd volume Uitwerking massa in gram Formule: volume = dichtheid in g=cm3 Berekening: 150 gram = 55,6 cm3 volume = 3 2,7 g=cm Het volume mag 55,6 cm3 zijn.

Rekenvoorbeeld 3 Een eikenhouten balkje heeft een volume van 1 250 cm3. De dichtheid van eikenhout is 0,7 g/ cm3. Hoe groot is de massa van dit balkje?

Gegeven 3 volume = 1 250 cm dichtheid = 0,7 g/cm3 Gevraagd massa Uitwerking Formule: massa = dichtheid × volume Berekening: 3 3 massa = 0,7 g/cm × 1 250 cm = 875 gram De massa van het balkje is 875 gram.

Geleidingsvermogen Geleiding is het transport van elektriciteit en warmte door een materiaal. Pannen zijn gemaakt van roestvast staal of aluminium, omdat deze metalen de warmte goed geleiden.

Koperdraden geleiden elektrische stroom heel goed.

Hout, kunststoffen, textiel, steen en glas geleiden geen elektriciteit en geen warmte. Deze stoffen kun je daarom gebruiken als isolerend materiaal.

De handvatten van een pan zijn van kunststof.

89

Pan van roestvast staal.

3.2 Materialen

Elektriciteitsdraden van koper.

Bakblik van aluminium.

Bewerkbaarheid Metalen zijn goed te bewerken, doordat ze in de vorm blijven staan waarin je ze hebt gewalst, gebogen, gestempeld of geperst. Verspanen is het weghalen van gedeeltes van een metaal of hout, door boren, draaien, frezen, slijpen of (af)zagen.

Kunststoffen worden meestal niet bewerkt, omdat ze worden geperst in een mal of geprint in een 3D-printer. Glazen flessen en ruiten (vlakglas) worden gegoten.

Metaal walsen.

Metaal frezen.

Hout zagen

Boren.

In constructies moet je vaak hout met elkaar verbinden. Daarvoor zijn allerlei houtverbindingen bedacht, zoals de zwaluwstaart. Je kunt hout ook met elkaar verbinden met spijkers, nietjes of schroeven of door verlijmen. Metalen kun je verbinden door lassen, solderen of met bouten.

Schaven.

90

3.2 Materialen

Houtverbinding met zwaluwstaart.

Houtverbinding met schroeven.

Kunststof 3D-printer.

Metaal lassen.

Uitzetten en krimpen Metalen zetten uit als ze warm worden en krimpen als ze afkoelen. Niet elk metaal zet evenveel uit. Aluminium zet ongeveer twee keer zoveel uit als staal. Hout zet uit als het vochtig wordt en krimpt als het droogt. Als hout niet genoeg gedroogd is, zal het krom trekken. Hout van een kromme boom kan scheluw (zie figuur) worden. Kunststoffen, steen en glas zetten nauwelijks uit en krimpen ook niet.

Een stalen brug kan uitzetten.

Hout kan krom of scheluw trekken en hol of gebogen worden.

91

3.2 Materialen

Corrosie en verwering Metalen kunnen corroderen. Corrosie is aantasting door zuurstof en water uit de lucht.

Dit is een scheikundig proces, want er ontstaat een nieuwe stof. Het corroderen van staal of ijzer noem je roesten. Roest is een andere stof dan staal. Het heeft een andere kleur en je kunt er geen voorwerpen van maken. Als staal roest (corrodeert), schilferen er steeds laagjes van het ijzer af. Het ijzer wordt steeds dunner. Bij Corrosie. aluminium, zink en chroom corrodeert alleen de buitenkant. Deze buitenkant beschermt dan het metaal, waardoor het corroderen stopt.

Staal kun je beschermen tegen corroderen door het te schilderen, in te vetten of door het te bedekken met een ander metaal dat minder corrodeert, zoals zink of chroom.

Hout en veel kunststoffen hebben geen last van corrosie. Wel kunnen ze verweren (= oud worden) door zon, zuurstof en vocht. Hout kan ook gaan rotten. Verweren en rotten van hout kun je Verwering. tegengaan door het te schilderen.

Eigenschappen van materialen en hun toepassingen In de bouwmarkt is ontzettend veel keus aan materialen voor schroeven, bouten en apparaten. Om goed te kunnen kiezen maak je gebruik van het internet. Je zoekt uit wat goed en betaalbaar is. Bij de keuze let je ook op de materiaaleigenschappen.

Waarmee maak ik het aan elkaar?

Metalen Metalen zijn goede geleiders van warmte en elektriciteit. Daarom zijn elektriciteitsdraden en kookpannen van metaal. Metalen zijn goed te bewerken en met elkaar te verbinden. Daardoor kun je ze gebruiken voor de constructies van fabriekshallen en voor auto’s, vliegtuigen, schroeven en moeren enzovoorts. Het uitzetten en krimpen is een nadeel van metalen.

Daarnaast corrodeert staal gemakkelijk, maar andere metalen veel minder.

92

Stalen constructie.

3.2 Materialen

Hout en houtproducten Houtsoorten zijn gemakkelijk te bewerken en te verbinden. Ze hebben een kleine dichtheid, dus zijn lichter van gewicht dan metalen. Ze geleiden geen elektriciteit of warmte. Daarom worden ze gebruikt in de huizenbouw, voor meubels en afrasteringen.

De nadelen van hout zijn dat het krom, hol, gebogen of scheluw kan worden. Hout zet uit en krimpt onder invloed van vocht. Hout verweert in zon en regen en kan gaan rotten.

Houtconstructie.

Kunststoffen De meeste kunststoffen hebben een kleine dichtheid. Voorwerpen van kunststof zijn daardoor licht van gewicht. Kunststoffen hoeven niet bewerkt te worden, want ze worden geperst in een mal of worden geprint. Ze hebben weinig last van krimpen en uitzetten. Kunststoffen In een mal geperste plastic onderdelen. geleiden geen elektriciteit of warmte: het zijn isolatoren. Ze zijn goedkoper dan veel andere materialen. Daarom worden ze gebruikt in huishoudelijke artikelen (emmers, afwasborstels), auto’s, textiel (kleding), speelgoed, flessen en als isolatie om kabels.

Textiel Kleding is meestal een mengsel van draden van natuurlijke stoffen, zoals katoen, en van een kunststof, zoals nylon. De kunststof draden maken het textiel sterker. Sommige stoffen geleiden de warmte minder goed dan andere en isoleren daarom goed, zoals wol.

Sommige stoffen zijn heel dicht geweven en zijn daardoor veel sterker en minder licht doorlatend.

Textiel wordt niet alleen gebruikt voor kleding, maar ook voor gordijnen, meubels, bedden, vloerbedekking en tenten.

Verschillende soorten textiel.

93

3.2 Materialen

Steen Steensoorten en baksteen hebben een grote dichtheid en zijn daardoor zwaar. Steen geleidt geen warmte of elektriciteit. Steen zet niet uit en krimpt ook niet en heeft geen last van corrosie.

Stenen worden gebakken of geperst in de vorm waarin je ze gaat gebruiken en hoeven daarna niet meer bewerkt te worden.

Beton kan in allerlei vormen worden gestort.

Vanwege deze eigenschappen worden steen en beton gebruikt in de bouw. Steen uit de natuur, zoals marmer, wordt gebruikt in badkamers of als versiering.

Antieke natuurlijke stenen en nieuwe baksteen.

Glas De doorzichtigheid is de belangrijkste eigenschap van glas. Het geleidt warmte een beetje en daarom wordt vaak dubbelglas gebruikt.

Vlakglas wordt gebruikt voor ruiten. Van flessenglas maken ze flessen. Verder wordt glas gebruikt om kopjes, glazen en autoruiten van te maken.

Een nadeel van glas is dat het uitzet en krimpt.

Daarmee moet je rekening houden als je glas in een sponning zet. Een voordeel is dat het geen last heeft van corrosie.

Flatgebouw van glas.

ONTHOUDEN

• •

• • • • • • •

Sleutelbegrippen: dichtheid, geleiding, bewerken, verspanen, uitzetten, krimpen, corroderen. massa in gram dichtheid ¼ volume in cm3 massa = dichtheid × volume massa in gram volume ¼ dichtheid in g=cm3 Geleiding is het transport van elektriciteit en warmte door een materiaal. Metalen geleiden elektriciteit en warmte goed. Andere materialen doen dat veel minder goed of niet.

Metalen zijn goed te bewerken door walsen, buigen, stempelen of persen.

Verspanen is het weghalen van gedeeltes van hout of metaal door boren, draaien, frezen, slijpen, schuren of (af)zagen.

Bij metalen en glas moet je rekening houden met uitzetten en krimpen.

Corrosie is aantasting van een metaal door water en zuurstof. Niet-metalen verweren door zon, regen, uitzetten en krimpen.

Verbinden is het aan elkaar vastmaken van materialen. Hout kun je verbinden door houtverbindingen, schroeven, spijkeren of lijmen. Metalen verbind je door lassen, solderen of met bouten.

Bij de keuze voor een apparaat of voorwerp moet je letten op de materiaaleigenschappen.

94

3.2 Materialen

Lees de theorie Materiaaleigenschappen.

19

3 Een blokje wilgenhout met een volume van 1 cm heeft een massa van 0,45 gram.

a

Bereken de dichtheid van wilgenhout. massa in gram Formule: dichtheid = volume in cm3

b

Conclusie: De dichtheid is

g/cm3.

Lees de theorie Hout en houtproducten en Materiaaleigenschappen.

20

Wat is waar? Er zijn meerdere antwoorden juist.

Wilgenhout drijft op water, omdat de dichtheid kleiner is dan 1 g/cm3.

Wilgen staan meestal aan het water en bevatten daardoor veel water. Daarom drijft wilgenhout op water.

Wilgenhout drijft op water, omdat de dichtheid van wilgenhout groter is dan de dichtheid van water.

Wilgenhout drijft op water, omdat de dichtheid van water groter is dan de dichtheid van wilgenhout.

□ □ □ □

Lees de theorie Glas en Materiaaleigenschappen.

21

Vlakglas kun je gieten op vloeibaar tin omdat het daarop blijft drijven.

Dit is mogelijk, omdat de dichtheid van glas: groter is dan die van vloeibaar tin. kleiner is dan die van vloeibaar tin. gelijk is aan die van vloeibaar tin.

○ ○ ○

Lees de theorie Materiaaleigenschappen.

22

3

Bekijk de afbeelding. Je hebt een tinnen figuurtje met een volume van 8,2 cm . De massa is 60 gram.

95

3.2 Materialen

a

Bereken de dichtheid van dat figuurtje. massa in gram Formule: dichtheid = volume in cm3

b

Conclusie: De dichtheid is

c

g/cm3.

Hoe bepaal je het volume en de massa van dit figuurtje?

Massa met een weegschaal, volume met een liniaal.

Massa met een weegschaal, volume met een maatcilinder.

Massa en volume met een maatcilinder.

Massa met een weegschaal, volume met een liniaal.

○ ○ ○ ○

23

3 Een plaat MDF van 40 000 cm heeft een massa van 18 000 gram.

a

Bereken de dichtheid van MDF. massa in gram Formule: dichtheid = volume in cm3

b

Conclusie: De dichtheid is

24

g/cm3.

Soms reken je met grote getallen en dat is niet handig. Het is dan gemakkelijker om met kg en m3 te werken.

De dichtheid van MDF is 0,45 g/cm3.

40 000 cm3 = 0,04 m3 18 000 g = 18 kg Hoe groot is de dichtheid van MDF in kg/m3?

0,002 kg/m3 0,45 g/cm3 want de dichtheid is altijd hetzelfde.

0,72 kg/m3 450 kg/m3

○ ○ ○ ○ 25

Je hebt een staaf met een massa van 1 500 gram nodig. De staaf mag geen groter volume hebben dan 50 cm3. Staal heeft een dichtheid van 7,8 g/cm3.

a

Bereken of je deze staaf van staal kunt maken. massa in gram Formule: volume = dichtheid in g=cm3

b

Conclusie: De staaf mag een volume hebben van maximaal 50 cm3. Staal kun je dus wel/niet gebruiken voor deze staaf.

96

3.2 Materialen

26

Een metaal met een zeer grote dichtheid is osmium. De dichtheid van osmium is 22,6 g/cm3.

De dichtheid van staal is 7,8 g/cm3. Je hebt een blokje osmium van 5 cm3 en een blokje staal met hetzelfde volume.

Hoeveel keer zo zwaar is het blokje osmium? Het blokje osmium is: bijna 0,5 keer zo zwaar als het blokje staal. bijna 3 keer zo zwaar als het blokje staal. bijna 15 keer zo zwaar als het blokje staal. ongeveer 176 keer zo zwaar als het blokje staal.

○ ○ ○ ○ 27

Naast MDF-platen bestaan er ook HDF-platen. Deze hebben een grotere dichtheid. De 3 3 dichtheid van MDF is 0,45 g/cm en de dichtheid van HDF is 0,8 g/cm . Je wilt een plaat van 30 cm × 40 cm × 4 centimeter gebruiken.

Bereken hoe zwaar deze plaat is als je MDF gebruikt en hoe zwaar als je HDF gebruikt.

Berekening: 3 Eerst bereken je het volume in cm van de plaat:

cm ×

cm ×

cm3.

cm = Je moet de massa weten. ×

Formule: massa = MDF Massa = HDF

g/cm3 ×

cm3 =

gram

Massa =

g/cm3 ×

cm3 =

gram

gram en de plaat HDF is

De plaat MDF heeft een massa van gram.

28

Je maakt een tafeltje met een blad van 80 cm bij 30 centimeter.

Je vindt dat het tafelblad niet meer mag wegen (geen grotere massa mag hebben) dan 3,5 kilogram (= 3 500 gram).

Wat kun je gebruiken?

Gebruik BINAS-tabel 13 om de dichtheden op te zoeken. Bereken de massa met de formule: massa = dichtheid × volume

a

Bereken de massa van aluminium en van staal.

b

Massa aluminium =

g/cm3 ×

Massa staal =

3

g/cm ×

cm3 = 3

cm =

gram. gram.

Conclusie: Je kunt aluminium/staal gebruiken.

c

Bereken de massa van eikenhout en van beukenhout.

Massa eikenhout = Massa beukenhout =

d

g/cm3 × g/cm3 ×

Conclusie: Je kunt beukenhout/eikenhout gebruiken.

97

cm3 = cm3 =

gram. gram.

3.2 Materialen

Lees de theorie Metalen.

29

Bij het maken van een tafel gebruik je ook schroeven of bouten.

Op welke materiaaleigenschappen moet je letten als je schroeven of bouten koopt?

Of ze snel corroderen of niet.

Of ze de warmte goed geleiden.

Of ze gemakkelijk te verspanen zijn.

Of ze gemakkelijk te bewerken zijn.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Materiaaleigenschappen.

30 Op de afbeelding zie je twee even grote kasten met links een eikenhouten kast en rechts een vurenhouten kast.

Leg met behulp van BINAS-tabel 13 uit welke kast het zwaarst zal zijn.

Lees de theorie Steen en Materiaaleigenschappen.

31

3

Steen is meestal vrij zwaar, maar drijfsteen heeft een dichtheid van slechts 0,7 g/cm . Drijfsteen wordt gebruikt voor isolatie.

Verklaar de naam ‘drijf’steen.

Lees de theorie Textiel.

32

Wat hoort bij elkaar? Maak de juiste combinaties.

1 Textiel met kunststof draden.

A Sterker en minder lichtdoorlatend.

2 Sommige stoffen geleiden de warmte minder goed.

B Maken het textiel sterker.

3 Sommige stoffen zijn heel dicht geweven.

C Wol.

De juiste combinaties zijn:

98

3.2 Materialen

Plusvragen Plusvragen bij deze paragraaf vind je online.

5Plusvragen

Extra oefening Extra oefeningen bij deze paragraaf vind je online.

5Extra oefening

99

3.3 Gevaren van stoffen, milieu

3.3 Gevaren van stoffen, milieu Aan het eind van deze paragraaf kan ik: benoemen waarvoor je een veiligheidskaart gebruikt; beschrijven wat pictogrammen zijn en waar je kunt vinden wat ze betekenen; uitleggen wat veiligheidsvoorschriften zijn; uitleggen wat duurzaam is; uitleggen wat recyclen is.

□ □ □ □ □

Ontdekken De Arbowet (Arbeidsomstandighedenwet) let erop dat in bedrijven en scholen veilig gewerkt wordt. In de tekst hierna lees je waaraan het natuurkunde- en biologielokaal moet voldoen volgens de Arbowet.

1

Lees de tekst.

Leestekst

Arbowet over natuurkunde- en biologielokaal Het natuurkunde/biologielokaal moet naast algemene eisen voldoen aan eisen omdat er demonstraties worden gegeven en leerlingenproeven worden gedaan die een risico voor de leerlingen en werknemers kunnen opleveren.

Minimum eisen • Bij gevaar voor spatten, explosie, implosie etc. worden beschermingsmiddelen zoals korven of schermen gebruikt.

• Beschadigd glaswerk wordt verwijderd.

• Eten, drinken en het opbrengen van cosmetica is niet toegestaan.

• Bloed aanprikken wordt niet gedaan.

Bron: https://www.arbocatalogus-vo.nl/lokalen/natuurkunde-enof-biologielokaaldemonstratie-en-leerlingenproeven/

Voldoet jullie natuurkundelokaal aan de minimumeisen of zijn er dingen die niet kloppen?

Begrijpen Als je ergens gaat werken, krijg je vaak uitleg over de veiligheidsvoorschriften. Wat mag je wel, wat mag je niet, wat mag ab-so-luut niet? Als er chemische stoffen zijn dan moet je eerst de veiligheidskaarten doorlezen. En wat betekenen al die pictogrammen?

100

3.3 Gevaren van stoffen, milieu

Veilig werken In elk bedrijf heb je te maken met veiligheidsvoorschriften. Je moet bijvoorbeeld een veiligheidsbril op, een speciale jas aan, handschoenen aan of een helm op.

Veiligheidsvoorschriften zijn ingevoerd voor je eigen veiligheid, zodat je geen gevaarlijke stoffen in je ogen krijgt, je kleding niet beschadigt, je niet je vingers brandt en er niets op je hoofd valt.

Op veiligheidskaarten staan de gevaren van stoffen. Ga je met een bepaalde stof werken, kijk dan eerst op de veiligheidskaart.

Product: ACETON Datum: 2-8-2006

Versie: 1

Bestandsnaam: Aceton versie 2

Product omschrijving

Risico’s

Kleurloze vloeistof met karakteristieke geur

Schadelijk, licht ontvlambaar.

LET OP: werkt verdovend (narcotiserend)

Voorzorgen

Blusmiddelen - brandbestrijding

- Niet ademen - Contact met huid vermijden - Niet inslikken - Voorkom lozing aan oppervlakte water - Verwijderd houden van ontstekingsbronnen

Koolzuur, schuim-, poederblusser en water zijn geschikte blusmiddelen.

Persoonlijke bescherming

EHBO

Ogen: nauw sluitende bril.

Handen: draag handschoenen.

Ademlucht bescherming: bij onvoldoende ventilatie.

Na inhalatie frisse lucht evt. beademen.

Na huidcontact wassen met water en zeep.

Verontreinigde kleding verwijderen.

Na oogcontact: uitspoelen met voldoende water. Oogarts raadplegen.

Na inslikken: veel water drinken.

NIET laten braken, arts waarschuwen.

Opslag

Lekmaatregelen - opruiming

Droog en vorstvrij opslaan in een goed geventileerde ruimte.

Restanten laten opnemen door absorptiemiddel (bv. kattegrind) en afvoeren als chemisch afval.

Veiligheidskaart voor aceton (nagellakremover).

101

3.3 Gevaren van stoffen, milieu

Pictogrammen In BINAS-tabel 24 staat een aantal veiligheidspictogrammen. Er zijn pictogrammen voor een GEBOD (‘Moet’), andere geven een VERBOD aan (‘Mag niet’) en er zijn er ook die WAARSCHUWEN (‘Let op’). Er zijn ook speciale borden voor REDDING (‘Veilige weg in geval van nood’) en voor BRANDPREVENTIE (‘Brandbestrijding, bij brand’).

Gebod: Helm op!

Verbod: niet roken!

Waarschuwing: Bijtende vloeistof!

Voorzorgsmaatregelen Om te voorkomen dat je iets overkomt moet je altijd voorzorgsmaatregelen nemen. Houd je aan de veiligheidsvoorschriften, lees wat er op de veiligheidskaarten staat en let ook goed op de pictogrammen. Denk nooit: ‘de anderen dragen ook geen helm/bril/jas’. Of: ‘die stof is helemaal niet gevaarlijk volgens mijn beste vriend’.

5

Proef

Veilig werken met de brander ONTHOUDEN

• • • • •

Sleutelbegrippen: veiligheidsvoorschriften, veiligheidskaarten, pictogrammen, voorzorgsmaatregelen.

Veiligheidsvoorschriften zijn ingevoerd voor je eigen veiligheid, zodat je geen gevaarlijke stoffen in je ogen krijgt, niet je kleding beschadigt, niet je vingers brandt en niets op je hoofd krijgt.

Op veiligheidskaarten staan de gevaren van stoffen.

Er zijn pictogrammen voor een GEBOD (‘Moet’), een VERBOD (‘Mag niet’) en er zijn pictogrammen die WAARSCHUWEN (‘Let op’).

Voorzorgsmaatregelen: houd je aan de veiligheidsvoorschriften, lees wat er op de veiligheidskaarten staat en let goed op de pictogrammen.

Lees de theorie Veilig werken en Pictogrammen.

2

Bij een proef staat: Bij deze proef moet je een bril op.

Dat is een: veiligheidsvoorschrift. veiligheidskaart. pictogram.

○ ○ ○

102

3.3 Gevaren van stoffen, milieu

Lees de theorie Pictogrammen.

3

Gebruik BINAS-tabel 24.

Dit is een pictogram met: het gebod dat je een vuur of open vlam moet gebruiken. het verbod op het gebruik van vuur of open vlam. een waarschuwing dat de stof ontvlambaar is. een aanwijzing voor een redding: hierlangs als er ergens vlammen of open vuur is.

○ ○ ○ ○ 4

Je vindt een fles met een onbekende vloeistof erin. Op het etiket kun je nog net lezen dat de dichtheid 0,72 g/cm3 is. Zoek uit welk pictogram in ieder geval op het etiket van deze fles moet staan. Gebruik daarbij twee tabellen van BINAS. Omcirkel het juiste pictogram in de afbeelding.

5

In een fabriekshal staat dit veiligheidsbord.

Dit bord betekent: Het is gewenst dat je gehoorbescherming draagt in deze fabriek.

Het is verboden om met een koptelefoon op in deze fabriek te komen.

Het is een waarschuwing dat er veel hard geluid is in deze fabriek.

Het is verplicht om gehoorbescherming te dragen.

○ ○ ○ ○

103

3.3 Gevaren van stoffen, milieu

6

Bekijk de afbeelding. Dit zijn pictogrammen van haar- en baardnetjes. In een fabriekshal staan borden met deze pictogrammen.

Wat wordt ermee bedoeld?

De blauwe borden geven aan: pas op, hier worden haar- en baardnetjes gemaakt!

Blauwe borden zijn verbodsborden: het is verboden om met haar- en baardnetjes op in deze fabriek te komen.

Blauwe borden zijn voor de hulpdiensten: hierlangs als je in geval van nood een haar- of baardnetje zoekt.

Blauwe borden zijn gebodsborden: het is verplicht om hier een haar- en/of een baardnetje te dragen.

○ ○ ○ ○ 7

Bekijk de afbeelding.

Wat voor soort borden zijn dit?

Gebodsborden.

Verbodsborden.

Waarschuwingsborden.

Reddingsborden.

○ ○ ○ ○ 8

Bekijk de afbeelding.

104

3.3 Gevaren van stoffen, milieu

Wat voor pictogram is dit? Waarom zie je het steeds minder? Gebruik BINAS.

9

Bekijk de afbeelding. Deze vrouw draagt een gasmasker.

Welk pictogram zal op de deur hebben gezeten toen ze hierbinnen ging? Zoek in BINAS-tabel 24.

Het pictogram voor

.

Lees de theorie Veilig werken.

10

Bekijk de afbeelding. Er schijnt een gevaarlijke stof te bestaan: diwaterstofmonoxide. Er is een 3 veiligheidskaart gemaakt met daarop een aantal eigenschappen: dichtheid 1,0 g/cm , stolpunt 0° C, kleurloos, reukloos.

Diwaterstofmonoxide op een glasplaat Zoek in BINAS op welke stof dit kan zijn.

Lees de theorie Veilig werken en Voorzorgsmaatregelen.

11

Bekijk de video van DutchView die online staat.

a

Waar gaat de video over?

b

Voor welk beroep is deze video gemaakt?

c

Noteer minstens vier dingen die ze voor de veiligheid moeten dragen?

105

3.3 Gevaren van stoffen, milieu

d

Noteer twee veiligheidsvoorschriften voor het werken op hoogten met een ladder?

e

Waar moet je op letten bij het tillen?

f

Wat is volgens de video een sluipmoordenaar?

g

Wat doe je daartegen?

h

Wanneer moet je een helm op?

Beheersen Als je alle afvalbakken in Nederland bij elkaar optelt, produceren we een berg afval.

Kunnen we daar iets aan doen?

Afval.

Duurzame materialen kiezen Je kunt een ijsje kopen in een plastic bekertje, in een papieren bekertje of in een eetbaar bekertje. Een ijsje in een eetbaar bekertje is natuurlijk het beste voor het milieu, want je hoeft niets weg te gooien. Meestal zijn de keuzes niet zo simpel. Voor het maken van een telefoon gebruikt men metalen die al snel opraken in de wereld, zoals coltan (zie paragraaf Metalen - Begrijpen). Maar wat moet je zonder telefoon?

Bij het kopen van materialen of apparaten houd je rekening met de volgende punten: • Is het materiaal goed recyclebaar? Bij recyclen wordt een materiaal verzameld, gesorteerd en daarna gebruikt bij het maken van nieuwe materialen. Zie BINAS-tabel 27.

• Raakt de grondstof waarvan het gemaakt is op?

• Hoe duurzaam is het? Duurzaam wil zeggen: Hoe lang gaat het mee? Gaat het snel kapot? Kun je het zelf repareren?

• Heb ik het wel nodig? Deze vraag kunnen we bij de natuurkunde niet beantwoorden, maar hij is wel belangrijk als je iets koopt.

106

3.3 Gevaren van stoffen, milieu

Materiaal

Recyclebaar?

Raakt het op?

Duurzaam (gaat het lang mee)?

Plastic (kunststof)

Moeilijk te recyclen.

Veel wordt verbrand, maar steeds meer kunststoffen worden opnieuw gebruikt.

Gemaakt van aardolie, dat opraakt.

Meestal gaat het niet lang mee.

Kunststoffen zoals polyester gaan wel langer mee.

Papier

Is recyclebaar. Maar dan moet je het wel in de papiercontainer gooien.

Nee, wordt gemaakt Nee. van bomen.

Glas

Is recyclebaar. Maar dan moet je het wel in de glascontainer gooien.

Nee, wordt gemaakt Ja. van zand en soda.

Staal

Is recyclebaar.

Raakt niet gauw op.

Gaat vrij lang mee als je het beschermt tegen corrosie.

Hout

Massief hout kun je schaven en schuren en gebruiken voor bijvoorbeeld ‘nieuwe’ meubels.

Plaatmateriaal kan niet gerecycled worden.

Raakt niet snel op, wordt gemaakt van bomen.

Plaatmateriaal is niet erg duurzaam, massief hout is duurzamer.

Textiel

Als je het in de kledingcontainer gooit, gaat een gedeelte naar de kringloopwinkel of het buitenland.

Katoen wordt gemaakt van de katoenplant, die kun je blijven verbouwen.

Kunststof textiel wordt gemaakt van aardolie, dat wel opraakt.

Er is heel slecht textiel dat snel kapot is en heel goed textiel dat lang meegaat.

Gevolgen voor het milieu

5

Er zijn veel materialen die goed te recyclen zijn: glas, papier, batterijen en gft.

Gft = groente-, fruit- en tuinafval wordt gecomposteerd en gebruikt als compost voor de tuin.

Kca = klein chemisch afval wordt uitgezocht en vaak hergebruikt.

Als materialen goed te recyclen zijn, is dat ook goed voor het milieu. Er hoeven dan geen nieuwe stoffen uit de bodem gehaald te worden. Ze komen ook niet in het milieu terecht. In BINAS-tabel 27 staat welk afval je waar moet inleveren en wat ermee gebeurt.

Ga naar schooltv.nl en zoek op 'recycling'. Bekijk één van de filmpjes over recycling.

107

3.3 Gevaren van stoffen, milieu

ONTHOUDEN

• • • •

Sleutelbegrippen: kopen van materialen, recyclen, duurzaam.

Bij het kopen van materialen of apparaten houd je rekening met de recyclebaarheid, of de grondstof opraakt, de duurzaamheid en of je het wel nodig hebt.

Bij recyclen worden materialen verzameld, gesorteerd en daarna gebruikt bij het maken van nieuwe materialen. Zie BINAS-tabel 27.

Duurzaam wil zeggen: Hoe lang gaat het mee? Zou het snel kapot gaan? Kan het nog opnieuw gebruikt worden?

Lees de theorie Duurzame materialen kiezen.

12

Er is ongeveer 30 kilogram grondstoffen nodig om een telefoon van ongeveer 100 gram te produceren. Stel, in jullie klas zitten 20 leerlingen met een telefoon. Ook de leraar heeft er eentje.

Hoeveel kilogram aan grondstoffen waren er nodig om deze telefoons te produceren?

600 kilogram.

630 kilogram.

2 100 kilogram.

3 000 kilogram.

○ ○ ○ ○ 13

'Bij het kopen van materialen of apparaten houd je rekening met de recyclebaarheid, of de grondstof opraakt, de duurzaamheid en of je het wel nodig hebt.’

Waarom doe je dat dan niet bij het kopen van een mobieltje?

14

Massief houten planken die aan de buitenkant verweerd zijn: kun je het best naar de stort brengen. Je hebt er niets meer aan. kun je schaven en schuren en dan opnieuw gebruiken. kun je het best verbranden. Dan zijn ze weg uit het milieu. kun je recyclen. Er kan nieuw hout van gemaakt worden.

15

○ ○ ○ ○

Wat is waar?

Plaatmateriaal, bijvoorbeeld spaanplaat: is goed recyclebaar en duurzaam. is slecht recyclebaar, maar wel duurzaam. is goed recyclebaar, maar niet duurzaam. is slecht recyclebaar en niet duurzaam.

○ ○ ○ ○

108

3.3 Gevaren van stoffen, milieu

Lees de theorie Gevolgen voor het milieu.

16

Je laat eten en drinken thuisbezorgen in een piepschuimen bak van 30 cm × 20 centimeter.

Daarin zit: een PET-fles limonade, met daarop een dop van 3 centimeter doorsnede, een frikandel in een aluminiumbakje, en een frietje in een papieren bakje met plastic binnenkant van 160 × 88 × 44 millimeter. Na het eten gooi je alles in de afvalbak.

a

Zet de onderstreepte woorden op de goede plaats. Sommige woorden moeten op meerdere plaatsen. Zet een kruisje waar er geen afval ontstaat.

Plastic afval scheiden gaat zo:

Jouw afval:

1 Alles kleiner dan 4 cm en groter dan 22 cm gaat naar de afvalverbrander.

2 Alles tussen de 4 en 22 cm wordt gescheiden in lichte stoffen (plastic zakjes, piepschuim, folie) en zwaardere stoffen.

3 Metaal eruit halen voor hergebruik.

4 Drinkkarton en papier met een plastic binnenkant eruit. Dit wordt gescheiden en hergebruikt.

5 Scheiden in de verschillende soorten plastics (PET, PE, pvc).

6 Plastics wassen.

7 Malen tot korrels en die verkopen.

b

Welke materialen van jouw afval worden gerecycled of hergebruikt volgens de tabel in de vorige vraag?

PET-flesje, aluminium bakje, papieren bakje met plastic binnenkant.

Alleen de piepschuimen bak en de dop van de PET-fles.

Alleen het aluminiumbakje.

Alleen de PET-fles.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Duurzame materialen kiezen.

17

Volgens Arjan wordt het aluminium er met grote magneten uitgehaald.

Leg uit of dat zo is.

Lees de theorie Gevolgen voor het milieu.

18

Je hebt onderstaande afval in de vuilnisbak gegooid. Waar had het volgens BINAS-tabel 27 in gemoeten? piepschuimen bak Afvalbak./Aluminium en koper./Blik./Gft-bak./Glas./Kca./Papier/karton./Plastic.

109

3.3 Gevaren van stoffen, milieu

PET-fles Afvalbak./Aluminium en koper./Blik./Gft-bak./Glas./Kca./Papier/karton./Plastic. dop van een PET-flesje Afvalbak./Aluminium en koper./Blik./Gft-bak./Glas./Kca./Papier/karton./Plastic. aluminium bak Afvalbak./Aluminium en koper./Blik./Gft-bak./Glas./Kca./Papier/karton./Plastic. papieren bak met plastic binnenkant Afvalbak./Aluminium en koper./Blik./Gft-bak./Glas./ Kca./Papier/karton./Plastic. etensresten Afvalbak./Aluminium en koper./Blik./Gft-bak./Glas./Kca./Papier/karton./Plastic.

Lees de theorie Duurzame materialen kiezen en Gevolgen voor het milieu.

19

Bekijk de afbeelding. Je wilt een kastje met drie leggers bouwen van steigerbuizen. Bij het kiezen van materiaal voor de leggers let je uiteraard op de gevolgen voor het milieu.

Vul in: Ja of Nee. Materiaal

Recyclebaar

Raakt de grondstof op?

Duurzaam?

Massief houten planken Spaanplaat

Nee

Aluminiumplaat

Ja

Kunststof plaat

Nee

20 Welk materiaal is het slechtst voor het milieu?

Massief houten planken.

Spaanplaat.

Aluminiumplaat.

Kunststof plaat.

○ ○ ○ ○

110

3.3 Gevaren van stoffen, milieu

21

Je kunt een telefoonhoesje kopen van hout, van leer of van aluminium. Ga ervan uit dat het volume van de hoesjes gelijk is. Gebruik BINAS-tabel 13.

Welk telefoonhoesje is het lichtst om te dragen als je let op de dichtheid van het materiaal?

3 Dichtheid (g/cm )

Materiaal

Vul in: lichtst, zwaarder, zwaarst

Aluminium Hout (eiken) Hard plastic

0,9

22

Welk materiaal is het best voor het milieu?

a

Vul in: Ja of Nee. Materiaal

Recyclebaar

Opraken grondstof

Duurzaam

Ja

Aluminium Hout Plastic b

Het best voor het milieu is dus

.

23

Waarom is een balpen niet duurzaam?

Hij is goedkoop.

Je kunt er alleen maar mee schrijven.

De dichtheid van het plastic waarvan hij gemaakt is, is erg klein.

Hij gaat niet erg lang mee.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Gevolgen voor het milieu.

24

25

Het beetje opgedroogde verf in een verfblik hoort in de: kca-afvalbak. gft-afvalbak. blik-afvalbak. plastic afvalbak.

○ ○ ○ ○

Uit 1 000 kilogram telefoons (zonder batterijen) is 140 kilogram koper, 3,14 kilogram zilver, 300 gram goud, 130 gram palladium en 3 gram platina te halen.

Wat is het probleem bij het recyclen van telefoons?

De metalen zijn tweedehands, dus niet veel waard.

Het is erg lastig om al deze metalen eruit te halen, omdat ze allemaal door elkaar in de telefoon zitten.

Telefoons zijn niet erg duurzaam.

Deze grondstoffen raken langzamerhand allemaal op; er is nog maar weinig van op aarde.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Duurzame materialen kiezen.

26

Welke drie voordelen hebben sterke materialen, zoals massief hout en staal?

111

3.3 Gevaren van stoffen, milieu

27

28

Wat is waar over PET-flessen?

Kunnen worden gerecycled als je ze inlevert.

Kun je rustig weggooien, in de natuur komen ze uiteindelijk in het water terecht en dan drijven ze vanzelf naar zee.

Zijn zeer duurzaam.

De grondstof ervoor zal nooit opraken.

○ ○ ○ ○

Duurzaam wil NIET zeggen: Hoe lang gaat het mee?

Zou het snel kapot gaan?

Kan het nog opnieuw gebruikt worden?

Is het duur?

○ ○ ○ ○

Plusvragen Plusvragen bij deze paragraaf vind je online.

5Plusvragen

Extra oefening Extra oefeningen bij deze paragraaf vind je online.

5Extra oefening

112

3.4 Metalen

3.4 Metalen Aan het eind van deze paragraaf kan ik: beschrijven hoe metalen zijn opgebouwd; beschrijven wat een legering is; benoemen wat de eigenschappen van metalen zijn; uitleggen wat een atoom is; beschrijven wat een faseovergang is; beschrijven wat geleiding is.

□ □ □ □ □ □

Ontdekken Metalen bestaan uit atomen. Andere stoffen bestaan uit moleculen. Metalen en moleculaire stoffen hebben verschillende eigenschappen.

Proef

Onderzoek de verschillen tussen metalen en moleculaire stoffen In deze proef onderzoek je verschillende eigenschappen van stoffen die uit atomen bestaan (metalen) en stoffen die uit moleculen bestaan (moleculaire stoffen).

Je hebt nodig • thermometer (liefst digitale multimeter) • bekerglas • drie stroomdraden, lampje (of ampèremeter), stroombron (batterij, stroomkastje) • maatcilinder • weegschaal (liefst digitaal) • blokje van een metaal • kunststof blokje Dit ga je doen 1 Meet de temperatuur van het blokje van metaal en van het blokje van de moleculaire stof (begintemperatuur). Noteer je waarneming bij vraag 1.

2 Doe een laag heet water in een bekerglas. Zet er het blokje van metaal en het blokje van de moleculaire stof in. Zorg dat ze voor minstens de helft boven water uitsteken.

3 Meet na een minuut de temperatuur van elk blokje. Noteer je waarneming bij vraag 1.

4 Meet of er stroom door het blokje van metaal en het blokje van de moleculaire stof gaat.

Noteer je antwoord bij vraag 2.

5 Bepaal de dichtheid van beide blokjes. Gebruik de maatcilinder of een liniaal om het 3 volume te bepalen. 1 mL = 1 cm . Noteer je antwoord bij vraag 3. massa ðgramÞ volume ðcm3 Þ Noteer je waarnemingen bij stap 1 en 3.

Metaal Dichtheid =

1

Begintemperatuur: Eindtemperatuur: Verschil in temperatuur: Metaal geleidt warmte goed/niet goed.

113

3.4 Metalen

Moleculaire stof Begintemperatuur: Eindtemperatuur: Verschil in temperatuur: Een moleculaire stof geleidt warmte goed/niet goed.

2

Noteer je waarneming bij stap 4 door het juiste woord te kiezen.

Stroomgeleiding van metaal is goed/niet goed.

Stroomgeleiding van een moleculaire stof is goed/niet goed.

3

Noteer je antwoord bij stap 5. Bereken de dichtheid van metaal en moleculaire stof aan de hand van dit schema:

Schema

4

Dichtheid metaal

Dichtheid moleculaire stof

m = … gram, V = … cm3 m massa ðgramÞ = = V volume ðcm3 Þ 3 De dichtheid is … g/cm .

m = … gram, V = … cm3 m massa ðgramÞ = = V volume ðcm3 Þ 3 De dichtheid is … g/cm .

Conclusie: De dichtheid van metalen is (meestal) kleiner/groter dan de dichtheid van moleculaire stoffen.

5

Kies steeds het juiste woord.

Uit de proef blijkt dat metalen warmte en elektriciteit beter/slechter geleiden dan moleculaire stoffen en dat de dichtheid van metalen kleiner/groter is dan die van moleculaire stoffen.

Metalen/Moleculaire stoffen kun je gebruiken om de elektrische stroom te geleiden. Een pan waarin je kookt, is van metaal/moleculaire stof omdat dat de warmte wel geleidt. De handvatten zijn van een metaal/moleculaire stof omdat dat warmte niet geleidt.

Een tang waarmee je draden doorknipt waar misschien nog stroom op staat, heeft handvatten gemaakt van een metaal/moleculaire stof.

Begrijpen Welke metalen zijn zuivere metalen, en welke zijn metaalmengsels? Waarom corrodeert het ene metaal snel en de andere helemaal niet?

114

3.4 Metalen

Zuivere metalen Koper is een metaal met een rode kleur. Lood is zwaar en gemakkelijk te buigen. Aluminium is licht van gewicht en lichtgrijs van kleur. Koper, lood en aluminium worden veel in zuivere vorm toegepast, dus niet gemengd met andere metalen. Zuivere metalen bestaan maar uit één soort atomen. Het meest gebruikte metaal is staal. Het is een mengsel van ijzer en koolstof.

Aluminium motorblok.

Koperen elektriciteitsdraden.

Loodslabben om schoorsteen

Legeringen: mengsels van metalen Om materialen met betere eigenschappen te krijgen, worden metalen gemengd met andere metalen. Een mengsel van metalen heet legering. Een legering heeft betere eigenschappen dan de metalen waaruit hij bestaat. Voorbeelden van legeringen zijn: • Messing is een mengsel van koper en zink. Muziekinstrumenten en kranen zijn gemaakt van messing.

• Brons is een mengsel van koper en tin. Standbeelden en kerkklokken zijn gemaakt van brons. Messing en brons zijn veel harder en sterker dan koper.

• Roestvast staal is een mengsel van ijzer, chroom of nikkel en koolstof. IJzer roest snel.

Roestvast staal vrijwel niet. Omdat koolstof geen metaal is, is het officieel geen legering.

• Een sieraad is nooit van puur goud. Zuiver goud is namelijk veel te zacht. Het wordt gemengd met zilver om het sterker en harder te maken.

Bronzen standbeeld van Julius Caesar.

Messing trompet.

Roestvaste pan.

Gouden ringen.

115

3.4 Metalen

Edele en onedele metalen Goud is een metaal dat niet met andere stoffen reageert. Het is een edel metaal, net als platina en zilver. Edele metalen reageren niet met andere stoffen. Edele metalen corroderen (roesten) dus niet.

Onedele metalen reageren wel met andere stoffen. IJzer reageert met andere stoffen, bijvoorbeeld met zuurstof uit de lucht: het corrodeert. IJzer is daarom een onedel metaal.

Koper reageert wel met andere stoffen, maar dat gaat erg langzaam. Het is edeler dan ijzer, maar lang niet zo edel als goud.

Edel: goud.

Onedel: ijzer (staal)

Eigenschappen van metalen Metalen hebben kenmerkende eigenschappen. Door metalen te poetsen gaan ze glanzen.

Verder herken je metalen aan hun vervormbaarheid. Bij verbuigen blijft een metaal in die stand staan. Metalen hebben een hoog smelt- en kookpunt en ze geleiden elektriciteit en warmte. Ze klinken vaak helder als je erop slaat.

5

Proef

Welk metaal is het?

ONTHOUDEN

• • • • •

Sleutelbegrippen: zuivere metalen, legeringen, edel/onedel, eigenschappen van metalen.

Zuivere metalen bestaan uit maar één soort atomen.

Legeringen zijn mengsels van metalen. Ze hebben betere eigenschappen dan de metalen waaruit ze bestaan. Voorbeelden zijn messing, brons, roestvast staal en goud in sieraden.

Hoe edeler een metaal is, hoe minder het reageert met andere stoffen. Goud en platina zijn edele metalen, ijzer is onedel. Koper zit ertussenin.

Eigenschappen van metalen: glanzen, vervormbaarheid, hoge smelt- en kookpunten, heldere klank.

Lees de theorie Zuivere metalen en Legeringen: mengsels van metalen.

6

Welke metalen zitten er volgens BINAS-tabel 26 in duraluminium?

116

3.4 Metalen

Lees de theorie Legeringen: mengsels van metalen.

7

Bekijk de afbeelding van sportmedailles.

Welke metalen zitten er in brons?

Goud en zilver.

Koper en goud.

Koper en tin.

Koper en zink.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Edele en onedele metalen.

8

Waarom gebruikt men goud voor de eerste prijs?

Goud is een edel metaal.

Goud heeft een grote dichtheid.

Goud heeft een heldere klank.

In goud kun je goed bijten, het is een zacht metaal.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Legeringen: mengsels van metalen.

9

Een trompet is van messing gemaakt.

Messing bestaat uit: koper. koper en tin. koper en zink. koper en nikkel.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Zuivere metalen.

10

Wat is waar?

Een zuiver metaal is erg schoon.

Een zuiver metaal klinkt heel helder.

Een zuiver metaal glanst na het poetsen.

Een zuiver metaal bestaat uit één soort atomen.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Eigenschappen van metalen.

11

Noem vier eigenschappen waaraan je een metaal kunt herkennen.

117

3.4 Metalen

Lees de theorie Edele en onedele metalen.

12

In de bodem vind je wel zuiver goud, maar geen zuiver ijzer.

Hoe komt dat?

Goud is een edel metaal, ijzer niet.

Goud is een legering, ijzer niet.

Goud corrodeert snel, ijzer niet.

Goud is een erg kostbaar metaal, ijzer niet.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Eigenschappen van metalen.

13

Lees de tekst.

Leestekst

Coltan: voor je telefoon Coltan is een erts waaruit de elementen niobium (Nb) en tantaal (Ta) gewonnen worden. Tantaal wordt gebruikt bij de productie van mobiele telefoons, spelcomputers, pc's, laptops en andere elektronische apparaten.

Er zijn regelmatig gewapende conflicten in het grensgebied van Congo-Kinshasa en Rwanda.

Deze conflicten worden door beide partijen gedeeltelijk met illegale handel in coltan Coltan: voor je telefoon. gefinancierd. Veel fabrikanten wilden het erts zo goedkoop mogelijk verkrijgen, desnoods uit omstreden gebieden en wildreservaten waar gorilla's met uitsterven bedreigd worden. De meeste afnemers eisen echter tegenwoordig een verklaring dat alleen legale bronnen zijn gebruikt.

Bron: Wikipedia.

a

b

Waarvoor worden de metalen uit coltan gebruikt?

Om legeringen te maken met betere eigenschappen.

Onder andere voor telefoons en spelcomputers.

Om te mengen met goud, want dat is een veel te zacht metaal.

○ ○ ○

Waarom eisen de meeste afnemers van coltan dat er legale (= wettelijke) bronnen worden gebruikt?

Omdat deze afnemers de coltan zo goedkoop mogelijk willen krijgen.

Ze verkopen het aan bedrijven die er niobium en tantaal uithalen.

Ze zijn bang dat er anders gorilla’s zullen uitsterven.

De oorlog in Congo-Kinshasa wordt met illegale handel in coltan gefinancierd. Dat willen ze niet langer.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Edele en onedele metalen.

14

Bekijk de afbeelding van verschillende buizen.

118

3.4 Metalen

Wat is waar?

De linker buis is minder gecorrodeerd dan de rechter, want koper is edeler dan staal.

De linker buis is een legering en is daarom minder gecorrodeerd dan de rechter buis.

De linker buis is van koper en is minder gecorrodeerd omdat koper een hogere dichtheid heeft.

Koper is een edel metaal en corrodeert niet. Staal corrodeert wel.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Zuivere metalen en Legeringen: mengsels van metalen.

15

Waar wordt een mengsel van ijzer, chroom of nikkel en koolstof vaak voor gebruikt? Kijk in BINAS.

Lees de theorie Edele en onedele metalen.

16

Bekijk de afbeelding van het printplaatje waarin goud is verwerkt.

Soms worden de verbindingen voor de elektriciteit in een apparaat gemaakt van goud.

Waarom?

Omdat goud een edel metaal is, dat goed reageert met andere stoffen.

Omdat goud een edel metaal is dat snel corrodeert.

Omdat goud een edel metaal is, dat niet reageert met andere stoffen.

Omdat goud een zacht metaal is.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Eigenschappen van metalen.

17

Bij buigen blijft een koperen buis in die bocht staan.

Dat heeft te maken met: Het smeltpunt van metalen.

De edelheid van metalen.

De vervormbaarheid van metalen.

De zuiverheid van metalen.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Zuivere metalen en Legeringen: mengsels van metalen.

18

Uit hoeveel atomen bestaat een beeldje van brons?

Een. Twee.

Drie.

Ontelbaar veel.

○ ○ ○ ○

119

3.4 Metalen

Lees de theorie Zuivere metalen.

19

Bekijk de afbeelding. In sommige landen halen gouddelvers nog goud uit de bodem.

Dit goud: is zuiver goud. is een mengsel (legering) van goud met andere metalen. is goud dat heeft gereageerd met andere metalen. is gecorrodeerd goud.

○ ○ ○ ○

Beheersen Atomen: wat zijn dat? Welke fasen en faseovergangen zijn er? Waardoor smelten metalen pas bij hoge temperaturen? Waarom geleiden metalen stroom en warmte zo goed? Het heeft allemaal met elkaar te maken.

Atomen Op de afbeelding zie je links een atoom met daarin elektronen (blauw) en de kern (rood en wit). Daarnaast een cirkel: zo teken je meestal atomen. Daarnaast zie je een tekening van drie atomen.

In een atoom cirkelen elektronen heel snel om een kern. Daardoor lijkt het alsof een atoom een bolletje is. De elektronen in metalen springen soms uit het atoom en gaan vrij tussen de atomen door bewegen. Atomen zijn verschrikkelijk klein, je kunt ze met de beste microscoop niet zien. Er zitten miljarden in een speldenknopje.

Tekeningen van atomen.

120

3.4 Metalen

Fasen en faseovergangen de nse ren

en

ren me

con

rijp

li sub

ver da mp

en

Als je een metaal moet bewerken, is het handig als je weet bij welke temperatuur het zacht wordt of smelt en ook wanneer het verdampt, condenseert of stolt.

Er zijn drie fasen: vast, vloeibaar en gasvormig.

Door een stof te verwarmen of af te koelen krijg stollen je een faseovergang: smelten, stollen, verdampen, condenseren, sublimeren en rijpen. smelten Als je een vaste stof verwarmt gaan de atomen Fasen en faseovergangen. sneller bewegen en gaan ze verder uit elkaar. Ze trekken elkaar dan minder sterk aan, waardoor de stoffen vloeibaar worden. In gassen trekken de atomen elkaar bijna niet meer aan.

Bij een metaal verander je de fasen niet erg gemakkelijk. Je hebt veel warmte nodig om bijvoorbeeld ijzer te laten smelten. Dit komt doordat de atomen in metalen elkaar sterk aantrekken, waardoor de atomen bij verwarmen moeilijk uit elkaar gaan.

Als een metaal warmer wordt, gaan de atomen sneller bewegen en gaan met elkaar botsen. Doordat ze dicht bij elkaar liggen, geven ze de warmte snel door. Metalen geleiden daardoor de warmte erg goed. Metalen die de warmte goed geleiden, geleiden ook elektrische stroom goed.

Doordat de atomen sneller bewegen gaan ze verder uit elkaar, waardoor de stof uitzet.

Links gesmolten ijzer en rechts zie je hoe atomen sneller gaan bewegen bij warmte. Hierdoor gaan ze verder uit elkaar.

Stroomgeleiding In metalen liggen de atomen netjes naast elkaar.

Er kunnen elektronen vrij tussen de atomen door bewegen. Uit een batterij of stopcontact komt een elektronenstroom die ook tussen de atomen van metalen door kan stromen. Meestal noem je die elektronenstroom een elektrische stroom.

Metalen geleiden gemakkelijk elektrische stroom.

elektron atoom

Een spijker bestaat uit atomen, met daartussen vrije elektronen.

121

3.4 Metalen

5

Proef

Zijn alle metalen even goede geleiders?

ONTHOUDEN

• • • • • •

Sleutelbegrippen: atomen, fasen, faseovergangen, geleiding.

Metalen bestaan uit atomen. Atomen bestaan uit een kern en daaromheen elektronen.

De fasen zijn: gas, vloeistof, vast. Bij een metaal verander je de fasen niet gemakkelijk omdat de atomen elkaar sterk aantrekken. Er is daardoor veel warmte nodig om een metaal te laten smelten en verdampen.

De faseovergangen zijn: smelten, stollen, verdampen, condenseren, rijpen en sublimeren.

In metalen kunnen elektronen vrij tussen de atomen door bewegen. Daardoor kan de elektronenstroom uit een batterij of stopcontact gemakkelijk tussen de atomen van metalen door. Metalen geleiden daardoor de elektrische stroom goed.

Doordat de metaalatomen dicht op elkaar zitten, geven ze de warmte snel door.

Metalen zijn goede warmtegeleiders.

Lees de theorie Atomen.

20

Waaruit bestaat een atoom?

Alleen uit elektronen die rondcirkelen.

Alleen uit een kern.

Uit elektronen en een kern.

Uit de stof waar hij in zit. Een atoom ijzer is een bolletje van ijzer.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Fasen en faseovergangen.

21

Waardoor verander je de fasen bij een metaal niet gemakkelijk?

Door de sterke aantrekkingskracht tussen de atomen.

Door de sterke aantrekkingskracht tussen de elektronen.

Doordat er vrije elektronen tussen de atomen zitten.

Doordat er elektronen om de kern van de atomen zitten.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Stroomgeleiding.

22

Metalen geleiden de elektrische stroom goed, doordat: de atomen elkaar sterk aantrekken. de atomen dicht op elkaar zitten. de elektronenstroom gemakkelijk om de kern in het atoom kan stromen. de elektronenstroom gemakkelijk tussen de atomen door kan.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Fasen en faseovergangen.

23

24

Metalen geleiden warmte goed, doordat: de atomen elkaar sterk aantrekken. de atomen dicht op elkaar zitten. er elektronen vrij tussen de atomen door bewegen. metalen altijd koud aanvoelen.

○ ○ ○ ○

Hoe noem je de faseovergang van gas naar vloeibaar?

Smelten.

Stollen.

Verdampen.

Condenseren.

○ ○ ○ ○

122

3.4 Metalen

25

26

Bevriezen heet bij andere stoffen dan water: Sublimeren.

Stollen.

Verdampen.

Condenseren.

○ ○ ○ ○

Bekijk de afbeelding van berijpte bomen.

Waardoor komt er rijp op bomen?

Waterdamp berijpt tot ijskristallen.

Regen berijpt tot ijskristallen.

Sneeuw valt op de bomen en vriest vast.

Waterdamp sublimeert tot ijskristallen.

○ ○ ○ ○ 27

28

29

Hoe komt het dat warmte snel doorgegeven wordt in metalen?

De atomen zitten ver uit elkaar, waardoor de warmte er gemakkelijk tussendoor kan.

De atomen zitten dicht op elkaar en geven zo de warmte aan elkaar door.

De warmte stroomt mee met de elektronen die vrij bewegen tussen de atomen.

De warmte cirkelt mee met de elektronen die om de kern cirkelen.

○ ○ ○ ○

Welke fasen zijn er?

Smelten, stollen, verdampen.

Smelten, stollen, verdampen, condenseren, rijpen en sublimeren.

Vast, vloeibaar en gasvormig.

Vast, vloeibaar, gasvormig, condens, rijp, smelt.

○ ○ ○ ○

Je laat een beetje lood smelten. Daarna laat je het gesmolten lood weer afkoelen.

Wat gebeurt er dan met de atomen?

De atomen gaan eerst steeds sneller bewegen, daarna steeds langzamer.

De atomen bewegen eerst steeds langzamer, daarna steeds sneller.

De atomen worden eerst steeds heter, daarna weer koeler.

De atomen bewegen eerst tussen de warmtestroom door, daarna steeds minder.

○ ○ ○ ○

123

3.4 Metalen

Lees de theorie Atomen, Stroomgeleiding en Fasen en faseovergangen.

30 Bekijk de afbeelding. elektron atoom

Wat zie je in de linker tekeningen en wat in de rechter tekening?

In de linker tekeningen zie je dat atomen . .

In de rechter tekening zie je .

Het gaat over de geleiding van

Lees de theorie Stoffen in de verschillende fasen en faseovergangen.

31

Bekijk de afbeelding. .....

.....

.....

.....

.....

.....

.....

Zet de fasen en faseovergangen op de juiste plaats in de tekening. vloeistof - stollen - condenseren - verdampen - vast - gas -smelten

Plusvragen Plusvragen bij deze paragraaf vind je online.

5Plusvragen

Extra oefening Extra oefeningen bij deze paragraaf vind je online.

5Extra oefening

124

3.5 Moleculaire stoffen

3.5 Moleculaire stoffen Aan het eind van deze paragraaf kan ik: beschrijven wat moleculaire stoffen zijn; benoemen wat de eigenschappen van moleculaire stoffen zijn; uitleggen wat moleculen zijn; benoemen wat zouten en zuren zijn; beschrijven wat een scheikundige reactie is.

□ □ □ □ □

Ontdekken In welk opzicht verschillen de moleculaire stoffen van metalen?

Proef

Stoffen scheiden In deze proef onderzoek je hoe je ijzervijlsel en zaagsel kunt scheiden.

Je hebt nodig Bedenk hoe je de proef gaat aanpakken, overleg dan met je docent.

Wat ga je doen?

IJzervijlsel is een metaal. Zaagsel is een moleculaire stof. Je kunt ijzervijlsel met een magneet uit zaagsel halen. Maar het kan ook op een andere manier. Jij mag bedenken hoe je dat gaat doen en wat je nodig hebt.

1

Hoe heb je ijzervijlsel en zaagsel van elkaar gescheiden?

2

Welke eigenschappen van deze stoffen heb je gebruikt?

3

Welke eigenschappen heeft een metaal vergeleken met een moleculaire stof volgens deze proef?

Begrijpen Deze paragraaf gaat over stoffen die opgebouwd zijn uit moleculen: de moleculaire stoffen. Welke verschillen zijn er tussen moleculaire stoffen en stoffen die uit atomen bestaan? Zijn er nog meer soorten stoffen naast de metalen en moleculaire stoffen?

Moleculaire stoffen en hun eigenschappen De meest voorkomende moleculaire stoffen zijn: water, zuurstof, stikstof, kunststoffen (bijvoorbeeld plastics), brandstoffen (bijvoorbeeld benzine), hout, kolen, olie en vet, eiwitten, alcohol en ammoniak. Planten, dieren en mensen zijn opgebouwd uit moleculaire stoffen.

125

3.5 Moleculaire stoffen

Aan een stof kun je niet direct zien of het bestaat uit moleculen of uit losse atomen. Je kunt beter kijken naar de eigenschappen van moleculaire stoffen. Moleculaire stoffen hebben de volgende eigenschappen.

• Ze hebben een vrij laag smelt- en kookpunt.

• Ze geleiden elektrische stroom en warmte slecht of helemaal niet.

• Ze glanzen niet zoals metalen.

• Je kunt ze niet blijvend vervormen.

• Ze zijn vaak brandbaar.

• De meeste moleculaire stoffen zoals plastic, hout, brandstoffen, olie en vet lossen niet op in water.

Polyetheen (PE) korrels bestaan uit hele lange moleculen.

Plastic beker. Materiaal: gekleurd plastic.

Gekleurd plastic bestaat uit de stoffen polyetheen en kleurstof.

Gelukkig voor de vissen lost zuurstof een beetje op in water.

Als stoffen bij kamertemperatuur vloeistoffen of gassen zijn, dan zijn het meestal moleculaire stoffen.

Moleculaire stoffen vergeleken met een metaal (ijzer): Stof

Kookpunt

Smeltpunt

Vast/vloeistof/ gas

Moleculair?

IJzer

2 750 °C

1 538 °C

vast

nee

Benzine

126 °C

- 57 °C

vloeibaar

ja

Water

100 °C

0 °C

vloeibaar

ja

Onderstaande afbeeldingen zijn voorbeelden van moleculaire stoffen.

Alcohol.

Benzine.

Neon.

126

3.5 Moleculaire stoffen

5

Proef

Moleculaire stoffen herkennen ONTHOUDEN

• • • •

Sleutelbegrippen: moleculaire stoffen, eigenschappen van moleculaire stoffen.

Moleculaire stoffen bestaan uit moleculen. Voorbeelden: plastic, zuurstof, stikstof, water, hout, brandstoffen, olie en vet, koolstofdioxide.

Eigenschappen van moleculaire stoffen: - Ze hebben een vrij laag smelt- en kookpunt.

- Ze geleiden elektrische stroom en warmte slecht of helemaal niet.

- Ze glanzen niet zoals een metaal.

- Je kunt ze niet blijvend vervormen.

- Ze zijn vaak brandbaar.

- Ze lossen meestal niet op in water.

- Als stoffen bij kamertemperatuur vloeistoffen of gassen zijn, dan zijn het meestal moleculaire stoffen.

Lees de theorie Moleculaire stoffen en hun eigenschappen.

4

In BINAS-tabel 14 staan de eigenschappen van een stof: 3 Dichtheid 0,80 g/cm ; smeltpunt -114 °C; kookpunt 78 °C. Leg uit of dit een metaal is of een moleculaire stof.

5

Een spijker is opgebouwd uit: Atomen.

Moleculen.

Atomen en moleculen door elkaar.

Geladen deeltjes.

6

○ ○ ○ ○

Een stuk hout is opgebouwd uit: Atomen.

Moleculen.

Atomen en moleculen door elkaar.

○ ○ ○

127

3.5 Moleculaire stoffen

7

Op de afbeelding zie je een stuk metaal.

Hoe zie je dat het een metaal is?

Omdat het een grote dichtheid heeft.

Omdat het bij hoge temperaturen smelt.

Omdat je het gemakkelijk kunt vervormen.

Omdat het glimt.

○ ○ ○ ○ 8

9

Kies de moleculaire stoffen.

Water.

Zuurstof.

Koper.

Stikstof.

Brandstof (bijv. benzine).

Aluminium.

Zink.

Hout.

Kolen.

Olie.

Vet. Goud.

Eiwitten.

Staal.

Messing.

Alcohol.

Ammoniak.

□ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □

Je pakt een staafje vast. Het voelt koud aan. Een ander staafje voelt helemaal niet koud aan.

Wat is waar?

Het staafje dat koud aanvoelt is van metaal, het andere staafje is van een moleculaire stof.

Het staafje dat koud aanvoelt is van een moleculaire stof, het andere staafje is van metaal.

De staafjes zijn beide gemaakt van een metaal.

De staafjes zijn beide gemaakt van een moleculaire stof.

○ ○ ○ ○

128

3.5 Moleculaire stoffen

10

Bekijk de afbeelding.

Wat is waar over deze pan?

Het handvat is gemaakt van een moleculaire stof, de pan is van metaal.

Het handvat en de pan zijn gemaakt van metalen.

Het handvat en de pan zijn gemaakt uit moleculaire stoffen.

Het handvat is van metaal, de pan is gemaakt van een moleculaire stof.

○ ○ ○ ○ 11

Je laat twee blokjes in het water vallen. De ene drijft, de ander zinkt.

Welke is een moleculaire stof?

Het blokje dat drijft.

Het blokje dat zinkt.

Beide zijn moleculaire stoffen.

Geen van beide is een moleculaire stof.

○ ○ ○ ○ 12

Kies in elke zin waaruit de stof bestaat: atomen, moleculen of geladen deeltjes.

Azijn bestaat uit atomen/moleculen/geladen deeltjes.

PET bestaat uit atomen/moleculen/geladen deeltjes.

Hout bestaat uit atomen/moleculen/geladen deeltjes.

Staal bestaat uit atomen/moleculen/geladen deeltjes.

Alcohol bestaat uit atomen/moleculen/geladen deeltjes.

Messing bestaat uit atomen/moleculen/geladen deeltjes.

Goud bestaat uit atomen/moleculen/geladen deeltjes.

Keukenzout bestaat uit atomen/moleculen/geladen deeltjes.

13

Op de afbeelding zie je beschermende materialen, zoals een leren jas, aluminiumfolie en piepschuim.

129

3.5 Moleculaire stoffen

Welke van deze beschermende materialen bestaat uit atomen (metalen), welke uit moleculen (moleculair), welke uit geladen deeltjes (zouten en zuren)?

De leren jas is van een moleculaire stof, de anderen niet.

Het zijn alle drie moleculaire stoffen.

De leren jas is een moleculaire stof, de aluminiumfolie is een metaal en het piepschuimen bakje bestaat uit geladen deeltjes.

De leren jas en het piepschuimen bakje bestaan uit een moleculaire stof, de aluminiumfolie is een metaal.

○ ○ ○ ○

Beheersen Wat zijn moleculen? Moleculaire stoffen hebben lage smelt- en kookpunten. Hoe laag zijn die dan? En waardoor zijn die zo laag? Hoe zit het met de dichtheid van moleculaire stoffen?

Wat zijn moleculen?

Moleculaire stoffen bestaan uit moleculen. Moleculen bestaan uit atomen. Dat kunnen atomen van dezelfde soort zijn of atomen van verschillende atoomsoorten, zoals je ziet in de afbeeldingen.

Al

Al

Al

Al

Al

Al

Al

Al

Al

Al

O

O

Moleculen van de moleculaire stof zuurstof (O).

Aluminiumatomen.

In moleculaire stoffen zijn de atomen met elkaar verbonden. Ze gaan niet zomaar los van elkaar. Een watermolecuul bestaat uit één zuurstofatoom en twee waterstof atomen, zie de figuur. Bij het koken van water gaat de waterstof niet los van de zuurstof. Dat zou ook niet best zijn, want waterstof is ontplofbaar en zuurstof laat iets vanzelf branden.

In metalen zijn de atomen niet met elkaar verbonden. Ze trekken elkaar alleen maar aan. Bij verwarmen gaan ze uit elkaar.

H

O

C H

O

Moleculen van de moleculaire stof water (H,O).

O

Moleculen van de moleculaire stof koolstofdioxide (C,O).

130

3.5 Moleculaire stoffen

Faseovergangen bij moleculaire stoffen De faseovergangen bij moleculaire stoffen zijn bij veel lagere temperaturen dan de faseovergangen bij metalen. Dit komt doordat de aantrekkingskracht tussen moleculen in moleculaire stoffen kleiner is dan tussen de atomen van een metaal.

Bij hogere temperaturen gaan de moleculen van moleculaire stoffen gemakkelijker sneller bewegen. Veel moleculaire stoffen zijn daarom al vloeibaar bij lage temperaturen. Sommige zijn zelfs nog gasvormig bij temperaturen onder nul!

Ook de kookpunten van moleculaire stoffen zijn laag. Bijvoorbeeld: stikstof smelt bij –210 °C en wordt een gas bij –196 °C.

Stikstof (N – nitrogenium). Smeltpunt: -210 ° C. Kookpunt: -196 °C.

Isolatoren Moleculaire stoffen geleiden geen elektriciteit of warmte. Sommige worden gebruikt als isolator. Om een elektriciteitsdraad zit plastic. De handvatten van pannen zijn van kunststof.

Een uitzondering is koolstof. Koolstof is een moleculaire stof, maar het geleidt wel elektrische stroom.

Geen moleculaire stoffen: zouten en zuren Een zout, zoals natriumchloride, bestaat uit geladen deeltjes, die ionen genoemd worden.

Zouten bevatten altijd een geladen metaalion en daarnaast niet-metaalionen. Ook zuren bestaan uit ionen. In zuren zit altijd een waterstofion en daarnaast niet-metaalionen.

Scheikundige reactie Als er bij een reactie nieuwe stoffen ontstaan is het een scheikundige reactie. Je ziet dan bijvoorbeeld de kleur veranderen, zoals bij roesten of bij aanbranden. Soms zie je vlammen of het wordt heet als je stoffen bij elkaar doet. Als je een eitje bakt, krijg je een ei met hele andere eigenschappen dan het ei dat je voor het bakken had.

Bij mengen verliezen de stoffen hun eigenschappen niet. Als je goud en zilver laat smelten kun je ze met elkaar mengen. De goud- en zilveratomen gaan dan door elkaar zitten, maar verliezen hun eigenschappen niet. Ook bij faseovergangen verliezen de stoffen hun eigenschappen niet. Bij koken van water ontstaat waterdamp, maar dat condenseert weer tot water.

ONTHOUDEN

• • • •

Sleutelbegrippen: moleculen, moleculaire stoffen, faseovergangen, isolator, zouten, zuren, scheikundige reactie.

Moleculen bestaan uit atomen.

Moleculaire stoffen bestaan uit moleculen. De moleculen bestaan uit atomen die met elkaar verbonden zijn.

De faseovergangen zijn bij moleculaire stoffen al bij lage temperaturen doordat de aantrekkingskracht tussen de moleculen klein is. De moleculen van moleculaire stoffen gaan gemakkelijk sneller bewegen als de temperatuur hoger wordt.

131

3.5 Moleculaire stoffen

• • •

Moleculaire stoffen zijn isolatoren, want ze geleiden elektriciteit en warmte slecht. Een uitzondering is koolstof dat wel elektriciteit geleidt (maar geen warmte).

Bij een scheikundige reactie tussen stoffen ontstaan altijd nieuwe stoffen met andere eigenschappen. Bij mengen of bij faseovergangen verliezen de stoffen hun eigenschappen niet.

Zuren en zouten bestaan uit geladen deeltjes. Het zijn geen metalen en ook geen moleculaire stoffen.

Lees de theorie Faseovergangen bij moleculaire stoffen.

14

Bekijk de afbeelding. Annemarie verwarmt joodkristallen. Ze hoeft ze maar een klein beetje te verwarmen en dan vormt zich al een paarse wolk jooddamp.

jooddamp

joodkristallen

a

b

Dit is een: Scheikundige reactie.

Faseovergang.

Fase.

Condensatie.

○ ○ ○ ○

Hoe weet Annemarie dat jood een moleculaire stof is?

Lees de theorie Scheikundige reactie.

15

Geef bij elke zin aan of er sprake is van een scheikundige reactie.

Aardappelen branden aan: scheikundige reactie/geen scheikundige reactie.

Benzine verdampen: scheikundige reactie/geen scheikundige reactie.

Smelten van boter: scheikundige reactie/geen scheikundige reactie.

Aardappelen koken: scheikundige reactie/geen scheikundige reactie.

Vlees braden: scheikundige reactie/geen scheikundige reactie.

132

3.5 Moleculaire stoffen

Lees de theorie Isolatoren.

16

Moleculaire stoffen geleiden geen warmte en elektriciteit.

Ze worden vaak gebruikt als: Isolatoren.

Moleculen.

Indicatoren.

Koolstoffen.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Faseovergangen bij moleculaire stoffen.

17

Zet de woorden op de juiste plek in de onderstaande zinnen. Je hoeft niet elk woord te gebruiken.

Kies uit: hoge - groot - lage - klein - hoger - langzamer - sneller - lager De faseovergangen zijn bij moleculaire stoffen al bij

temperaturen doordat de is. De moleculen van moleculaire

aantrekkingskracht tussen de moleculen

bewegen als de temperatuur

stoffen gaan gemakkelijk wordt.

18

Bekijk de afbeelding van een molecuul ammoniak. Ammoniak kookt bij -33 °C.

H

N

H

H Ammonia NH3 a

Leg uit waarom je aan het kookpunt kunt zien dat ammoniak een moleculaire stof is.

b

Ammoniak is bij kamertemperatuur (20 °C) dus een: Vloeistof.

Vaste stof.

Gas.

c

○ ○ ○

Waardoor kookt ammoniak al bij een temperatuur die ver onder nul ligt?

Bij ammoniak is de aantrekkingskracht tussen de moleculen niet erg groot.

Ammoniak is een isolator, die de warmte slecht geleidt.

Bij ammoniak trekken de atomen elkaar niet erg sterk aan.

Ammoniak bestaat uit atomen.

○ ○ ○ ○

133

3.5 Moleculaire stoffen

Lees de theorie Faseovergangen bij moleculaire stoffen en Scheikundige reactie.

19

Bekijk de afbeelding. Ammoniakgas kun je oplossen in water. Er ontstaat dan ammonia. Als je de dop van een fles met ammonia haalt, komt het ammoniakgas direct weer uit het water.

Het oplossen van ammoniakgas in water is: een scheikundige reactie, want je krijgt een andere stof, namelijk ammonia. een scheikundige reactie, want ammoniakgas stinkt. geen scheikundige reactie, want ammoniak lost alleen op in het water. geen scheikundige reactie, want ammoniak en ammonia is precies hetzelfde.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Wat zijn moleculen?

20

Ammoniakmoleculen bestaan uit atomen stikstof (N) en atomen waterstof (H).

Wat is waar?

Deze atomen zijn sterk met elkaar verbonden.

Deze atomen gaan gemakkelijk los van elkaar.

Deze atomen komen vrij als je de dop van een ammoniafles draait.

Deze atomen gaan bij een faseovergang uit elkaar.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Geen moleculaire stoffen: zouten en zuren.

21

Zoutzuur bestaat uit: Atomen.

Moleculen.

Geladen deeltjes.

○ ○ ○

Lees de theorie Faseovergangen bij moleculaire stoffen.

22

Een blokje stikstof begint te smelten bij -210 °C. Het verdampt bij -196 °C. Welke fase heeft stikstof bij -200 °C? Gas. Vloeistof.

Vaste stof.

○ ○ ○

Plusvragen Plusvragen bij deze paragraaf vind je online.

5Plusvragen

Extra oefening Extra oefeningen bij deze paragraaf vind je online.

5Extra oefening

134

3.6 Afsluiten

3.6 Afsluiten Zo onthoud je alles

• • • • • • •

Check bij elke paragraaf of je de leerdoelen die aan het begin staan kunt afvinken. Lukt dat niet, neem dan de stof nog eens door.

Maak een groepje van twee. Neem elk vier ‘Onthouden’. Kijk goed naar de sleutelbegrippen.

Knip een blad in vieren. Of neem kleine blaadjes.

Zet op de voorkant van elk blaadje drie vragen naar aanleiding van elk van de sleutelbegrippen in ‘Onthouden’. Zet op de achterkant de antwoorden. Maak het niet te gemakkelijk!

Laat je medeleerling de vragen maken. Uiteraard mag hij/zij niet naar de antwoorden kijken.

Bespreek daarna de antwoorden.

Wissel de vragen uit met andere medeleerlingen als er nog tijd is.

Verder kijken Hier vind je beroepsgerichte theorie en opdrachten die aansluiten bij dit hoofdstuk.

5Verder kijken

• • •

Examenvragen - Practicum Examenvragen - Ruitontdooier Examenvragen - Trottoirband

Proeftoets Maak de proeftoets online.

5Proeftoets

Begrippen MATERIALEN Begrip

Uitleg

materiaal

Materialen zijn stoffen die je ergens voor kunt gebruiken.

plaatmateriaal

Plaatmateriaal is een materiaal waar een plaat van is gemaakt.

dichtheid

De dichtheid is de massa van 1 kubieke centimeter van een stof.

geleiding

Geleiding is het transport van elektriciteit en warmte door een materiaal.

bewerken

Met bewerken kun je de vorm van een materiaal veranderen.

verspanen

Verspanen is het weghalen van gedeeltes van het materiaal.

uitzetten

Uitzetten is het groter worden van een materiaal als je het verwarmt.

krimpen

Krimpen is het kleiner worden van een materiaal als j het afkoelt.

corroderen

Corroderen is het aantasten van een metaal door water en zuurstof.

135

3.6 Afsluiten

GEVAREN VAN STOFFEN, MILIEU Begrip

Uitleg

veiligheidsvoorschriften

Veiligheidsvoorschriften zijn ingevoerd voor je eigen veiligheid zodat je je kunt beschermen tegen gevaarlijke stoffen.

veiligheidskaart

Op een veiligheidskaart staan de gevaren van een stof.

pictogram

Pictogrammen geven de gevaren van stoffen aan. Ze geven aan wat je moet doen, niet moet doen en waar je op moet letten.

voorzorgsmaatregelen

Door voorzorgsmaatregelen te nemen kun je voorkomen dat je iets overkomt.

kopen van materialen

Bij het kopen van materialen kun je rekening houden met de recyclebaarheid en de duurzaamheid van het materiaal.

recyclen

Bij recyclen wordt afvalmateriaal opnieuw gebruikt bij het maken van nieuwe materialen.

duurzaam

Duurzame materialen gaan lang mee, gaan niet snel kapot en kunnen opnieuw gebruikt worden.

METALEN Begrip

Uitleg

zuivere metalen

Zuivere metalen bestaan uit maar één soort atomen.

legering

Legeringen zijn mengsels van metalen.

edele metalen

Hoe edeler het metaal is, hoe minder het reageert met andere stoffen.

eigenschappen van metalen

Eigenschappen van metalen zijn: glanzen, vervormbaarheid, hoge smelt- en kookpunten en ze hebben een heldere klank.

atoom

Een atoom bestaat uit een kern met daaromheen elektronen.

fase

De fase geeft aan in welke vorm de stof voorkomt: vast, vloeibaar of gasvormig.

faseovergang

Bij een faseovergang verandert de stof van fase.

geleiding

Geleiding is het transport van elektriciteit en warmte door een materiaal.

MOLECULAIRE STOFFEN Begrip

Uitleg

moleculaire stoffen

Moleculaire stoffen zijn stoffen die bestaan uit moleculen.

eigenschappen van moleculaire stoffen

Eigenschappen van moleculaire stoffen zijn: vrij laag smelt- en kookpunt, geleiden slecht warmte en elektriciteit, zijn niet vervormbaar.

moleculen

Moleculen bestaan uit atomen.

faseovergangen

De faseovergangen zijn bij moleculaire stoffen al bij lage temperaturen.

isolator

Een isolator is een stof die geen elektriciteit en warmte geleidt.

136

3.6 Afsluiten

zouten

Een zout bestaat uit geladen deeltjes die je ionen noemt.

zuren

Zuren bestaan uit geladen deeltjes die je ionen noemt. In een zuur zit altijd een waterstofion.

scheikundige reactie

Bij een scheikundige reactie ontstaan nieuwe stoffen met andere eigenschappen.

137

4 Veiligheid en verkeer 4.1 Starten 4.2 Versnellen 4.3 Beweging 4.4 Noodstop 4.5 Veiligheid 4.6 Afsluiten

138

4.1 Starten

4.1 Starten 5 1

Een formule-1-coureur heeft een andere rijstijl dan een automobilist op de snelweg. Een automobilist haalt in op een lange rechte weg want dan is het uitzicht goed. Een autocoureur kan het beste inhalen in de bocht. Kijk maar eens naar de video over de rijstijl van Max Verstappen die online staat.

Autoraces zijn nu veiliger dan vroeger. Dat komt door allerlei veiligheidsmaatregelen. Ook in het alledaagse verkeer is veiligheid belangrijk.

Welke veiligheidsmaatregelen heeft een auto?

Veiligheidsgordel.

Veiligheidshelm.

Kreukelzone.

Airbag.

□ □ □ □ 2

3

Welke veiligheidsmaatregel gebruik je op je scooter?

Veiligheidsgordel.

Veiligheidshelm.

Kreukelzone.

Airbag.

○ ○ ○ ○

Kies het juiste woord.

Een brede veiligheidsgordel is minder veilig dan/net zo veilig als/veiliger dan een smalle veiligheidsgordel.

4

Welke bewering over de remweg van een vrachtwagen is juist?

Een volgeladen vrachtwagen heeft een langere remweg dan een lege vrachtwagen.

Een volgeladen vrachtwagen heeft een kortere remweg dan een lege vrachtwagen.

De remweg van een volgeladen vrachtwagen is even lang als de remweg van een lege vrachtwagen.

De remweg van een lege vrachtwagen is even lang als de remweg van een personenauto.

○ ○ ○ ○

139

4.2 Versnellen

4.2 Versnellen Aan het eind van deze paragraaf kan ik: beschrijven wat versnelling is; beschrijven wat de valversnelling is; de zwaartekracht uitrekenen; beschrijven wat vertraging is.

□ □ □ □

Ontdekken Door de zwaartekracht vallen voorwerpen. Een stukje papier valt langzamer dan een glazen knikker. Waardoor valt het ene voorwerp sneller dan het andere? Heeft dat met de massa te maken?

Proef

Welk voorwerp valt het snelst?

Je onderzoekt waar de snelheid van een vallend voorwerp van afhangt.

Je hebt nodig • twee even grote ballen maar met verschillende massa Dit ga je doen 1 Neem in elke hand een bal en houd ze zo ver mogelijk boven je hoofd.

2 Laat de ballen tegelijkertijd vallen.

3 Welke bal komt het eerst op de grond?

4 Ga nu op een stoel of trapje staan en herhaal de proef van een grotere hoogte.

5 Welke bal komt het eerst op de grond?

1

Kies het juiste woord.

De vallende ballen komen wel/niet tegelijk op de grond.

2

Kies het juiste woord.

Wanneer je op een stoel staat komen de ballen wel/niet tegelijk op de grond.

3

Vallen alle voorwerpen in de lucht even snel?

Ja./Nee.

4

Kies het juiste woord.

Een propje papier valt sneller dan/langzamer dan/net zo snel als een vel papier.

5

Kies het juiste woord.

Een propje papier wordt meer/minder/evenveel afgeremd door de lucht.

140

4.2 Versnellen

Begrijpen

5

Doe jij graag aan een extreme sport? Snelheid is daarin erg belangrijk. Snel bewegen op een grote hoogte is nog sensationeler, zoals in pretparken. Voor sommigen gaat dat nog niet ver genoeg. Zij zoeken de spanning van een extreme sport.

Bekijk de video over extreme sporten die online staat.

Vallen Bij extreme sporten spelen snelheid, springen en vallen een grote rol. Bij parachutespringen gaat het om vallen en snelheid. Een parachutist springt uit een vliegtuig op ongeveer 3 800 meter hoogte. Wanneer de parachutist op 800 meter hoogte is, opent hij de parachute. Op dat moment is zijn snelheid ongeveer 200 km/h.

Zodra zijn parachute opengaat, neemt de snelheid af. Wat gebeurt er tijdens zo’n parachutesprong?

Parachutist tijdens een vrije val.

Een parachutist valt omlaag door de zwaartekracht. De zwaartekracht is de kracht waarmee een planeet, bijvoorbeeld de aarde, aan een voorwerp trekt. Bij parachutespringen trekt de aarde aan de parachutist.

Versnelling Als snelheid toeneemt, noem je dat versnelling.

De versnelling is het tempo waarin de snelheid van een voorwerp toeneemt. Wanneer je alleen op je scooter zit, kun je snel optrekken. Met iemand achterop gaat dat langzamer. De massa heeft dus invloed op de versnelling. De versnelling hangt ook af van de kracht. Hoe meer gas je geeft, hoe sneller je optrekt.

Zolang een parachutist zijn parachute niet opent, valt hij steeds sneller naar beneden. De versnelling op de parachutist noemen we de valversnelling. De valversnelling is de versnelling van voorwerpen in een vrije val.

5

Met een grote massa versnel je minder snel.

Proef

Onderzoek de valsnelheid ONTHOUDEN

• • • • • •

Sleutelbegrippen: zwaartekracht, versnelling.

De zwaartekracht is de kracht waarmee een planeet aan een voorwerp trekt.

Door de zwaartekracht valt een voorwerp naar de aarde.

Als de snelheid toeneemt, noem je dat de versnelling.

Hoe groter de massa bij optrekken, hoe kleiner de versnelling.

Hoe groter de kracht bij optrekken, hoe groter de versnelling.

141

4.2 Versnellen

Lees de theorie Versnelling.

6

Ahmed en Kevin hebben dezelfde scooter. Kevin is zwaarder dan Ahmed.

Wie kan het snelst wegrijden?

Ahmed.

Kevin.

Ze hebben dezelfde scooter, dus rijden ze even snel weg.

○ ○ ○

Lees de theorie Vallen en Versnelling.

7

Waar of niet waar?

Wanneer een steen op de grond valt, trekt de aarde de steen aan.

Waar./Niet waar.

De maximale versnelling van een personenauto blijft gelijk als er meer passagiers instappen.

Waar./Niet waar.

Lees de theorie Versnelling.

8

Leg uit waarom een lege vrachtwagen sneller kan optrekken dan een volgeladen vrachtwagen.

9

Kies de juiste woorden.

De massa van een lege vrachtwagen is kleiner dan/groter dan/gelijk aan de massa van een volgeladen vrachtwagen.

Een lege vrachtwagen trekt langzamer/sneller/even snel op dan een volgeladen vrachtwagen.

10

Renate gaat met haar ouders op vakantie met de auto en de caravan.

Hoe verandert de maximale versnelling van de auto nadat de caravan is aangekoppeld?

De maximale versnelling neemt toe.

De maximale versnelling neemt af.

De maximale versnelling verandert niet.

De maximale versnelling wordt gehalveerd.

○ ○ ○ ○ 11

Kies het juiste woord.

Een wielrenner wil tijdens een wedstrijd zo hard mogelijk rijden. Daarom gebruikt hij een fiets met een kleinere massa dan/een grotere massa dan/dezelfde massa als een stadsfiets.

Lees de theorie Vallen en Versnelling.

12

De zwaartekracht werkt: alleen op vallende voorwerpen. op alle voorwerpen. alleen op voorwerpen die niet vallen. alleen in een achtbaan.

○ ○ ○ ○

142

4.2 Versnellen

13

Lees de tekst.

Leestekst

Zwaartekracht bij het ontbijt

A

B

Soms gaat het mis bij het ontbijt. Een boterham met jam schuift van tafel en valt op de grond. Als de boterham van tafel schuift, valt de boterham door de zwaartekracht naar beneden. De boterham draait dan met de bovenkant naar beneden. Dat komt doordat de ene helft van de boterham al begint te vallen, terwijl de andere Tafelblad met boterham. helft nog op tafel ligt. De boterham komt daardoor altijd met de besmeerde kant op de grond. Bij een hogere tafel zou de boterham verder kunnen draaien. Om de boterham één keer helemaal rond te laten draaien heb je een drie meter hoge tafel nodig!

Kies het juiste woord.

Een boek valt van tafel. Helft A gaat al naar beneden. Helft B ligt nog op tafel. De zwaartekracht die op helft A werkt is kleiner dan/groter dan/even groot als de zwaartekracht op helft B. 14

Lees de tekst.

Leestekst

Gewichtloos of niet?

Er wordt wel gezegd dat astronauten gewichtloos zijn. Als je naar een hoogte van 500 kilometer zou kunnen klimmen, dan zou je merken dat je niet gewichtloos bent. Een ruimtestation bevindt zich ook op 500 kilometer hoogte. In een ruimtestation lijk je gewichtloos.

Dat komt doordat het ruimtestation om de aarde valt. Je kunt de beweging van het Ruimtevaarders in ruimtecapsule. ruimtestation vergelijken met de beweging van een lift die een vrije val maakt. In een vrij vallende lift beweeg je even snel naar beneden als de lift. Je oefent geen kracht meer uit op de vloer. Daardoor voel je je gewichtloos. Zodra de lift langzamer gaat, oefen je weer een kracht uit op de vloer. Je voelt je niet langer gewichtloos. In een ruimtestation gaat het net zo. Als je het ruimtestation stil kon houden, dan zouden de astronauten zich niet langer gewichtloos voelen. Dit zou ook gebeuren op 500 kilometer hoogte.

Kies het juiste woord.

Op de maan valt een voorwerp langzamer naar beneden dan op aarde.

Op de maan is de zwaartekracht kleiner dan/groter dan/even groot als op aarde.

143

4.2 Versnellen

15

Lees de tekst.

Leestekst

Achtbaan Sommige mensen gaan alleen naar het pretpark voor de achtbanen. Ze houden ervan om met grote snelheid naar beneden te gaan. De zwaartekracht trekt de wagentjes naar beneden.

Hoe steiler de baan, hoe groter de versnelling.

Als je heel snel naar beneden gaat, lijkt het alsof je gewicht afneemt. Dat komt doordat je met minder kracht op de zitting van het wagentje duwt. Zodra het wagentje afremt, verdwijnt dat gevoel.

Door de valversnelling in een achtbaan voel je je heel licht.

a

Kies het juiste woord.

In een snelle lift voel je je lichter als de lift snel naar beneden gaat/snel naar boven gaat/stil staat.

5

b

Lees de tekst opnieuw, bekijk de video die online staat en beantwoord daarna de vraag.

In de Dalton Terror worden bezoekers door middel van luchtdruk omhoog gebracht. Als de luchtdruk wegvalt, ga je met een grote snelheid naar beneden. Beneden wordt de attractie met behulp van luchtdruk weer afgeremd. Kies het juiste woord.

Als je naar beneden valt krijg je het gevoel dat je lichter/zwaarder bent.

Beheersen Een parachutist valt omlaag door de zwaartekracht. De luchtwrijving speelt ook een rol. Zodra de parachutist zijn parachute opent, wordt de luchtweerstand plotseling groter. De snelheid neemt daardoor af en vervolgens valt de parachutist met een constante snelheid naar beneden.

Vliegtuig met remparachute.

144

4.2 Versnellen

Vrije val Een valbeweging waarbij je geen rekening houdt met de luchtwrijving noem je een vrije val.

De versnelling die het voorwerp dan heeft, noem je de valversnelling. Op aarde is de 2 2 valversnelling 9,8 m/s . Je mag dit afronden tot 10 m/s . Dat betekent dat de snelheid bij een vrije val iedere seconde met 10 m/s toeneemt.

Bij een vrije val werkt alleen de zwaartekracht op een voorwerp. Met luchtwrijving is de versnelling kleiner. De lucht remt een bewegend voorwerp dan af.

Zwaartekracht De zwaartekracht is de kracht waarmee een planeet, bijvoorbeeld de aarde, voorwerpen aantrekt. De grootte van de zwaartekracht hangt af van de massa van een voorwerp. De massa is het aantal grammen of kilogrammen waaruit een voorwerp bestaat. Hoe groter de massa, hoe groter de zwaartekracht.

De zwaartekracht reken je uit met de woordformule: zwaartekracht ¼ massa × valversnelling De zwaartekracht wordt uitgerekend in newton (N).

De massa wordt aangegeven in kilogram (kg).

Voor de valversnelling vul je altijd het getal 10 in.

Het gewicht van een voorwerp dat niet beweegt, is net zo groot als de zwaartekracht op het voorwerp.

Omdat het gewicht een kracht is, wordt het gewicht aangegeven in newton (N). Op aarde heeft een massa van 1 kilogram een gewicht van 10 newton.

Rekenvoorbeeld Jeroen heeft een laptop. De massa van die laptop is 1,3 kilogram.

Hoe groot is de zwaartekracht op die laptop?

Gegeven massa = 1,3 kg Gevraagd zwaartekracht Uitwerking Woordformule: zwaartekracht = massa × valversnelling Berekening: 2 zwaartekracht = 1,3 kg × 10 m/s zwaartekracht = 13 N

145

4.2 Versnellen

Versnelling De kracht van de motor geeft een auto een versnelling. Hoe sterker de motor, hoe groter de versnelling. Maar de massa is ook belangrijk.

Een vrachtwagen met een massa die vier maal zo groot is als die van een personenauto heeft dezelfde versnelling als de personenauto wanneer de motor van de vrachtwagen ook vier keer zo sterk is. Om aanrijdingen te voorkomen Vrachtwagens moeten net zo snel kunnen moet een vrachtwagen net zo snel kunnen remmen als personenauto’s. remmen als een personenauto. Daarom heeft zo’n vrachtwagen sterkere remmen dan een personenauto.

Bij een sterkere motor horen dus sterkere remmen. Daarom is het gevaarlijk om een scooter op te voeren. De motorkracht neemt dan wel toe, maar de remkracht blijft gelijk.

5

Bekijk de video die online staat.

Een medicine ball is een verzwaarde bal die gebruikt wordt bij fitness- en krachtoefeningen.

In de video zie je een medicine ball en een even grote basketbal. De massa van een medicine ball is ongeveer acht keer zo groot als de massa van de basketbal. De zwaartekracht die op de medicine ball werkt is daardoor ook acht keer zo groot. Daardoor komen ze tegelijk op de grond.

Vertraging Een kracht kan ook zorgen dat de snelheid afneemt. Denk maar aan het afremmen van een auto. Als de snelheid afneemt, noem je dat vertraging. Een vertraging is het gevolg van een tegenwerkende kracht. Voorbeelden van tegenwerkende krachten zijn: • de remkracht; • de luchtwrijving; • de rolwrijving.

De remkracht is de kracht waarmee de remmen een voertuig langzamer laten gaan.

De luchtwrijving is de wrijvingskracht tussen de lucht en een voertuig. Je voelt die kracht goed als je tegen de wind in fietst. Een wielrenner zit ver voorovergebogen op de fiets.

Daardoor wordt de luchtwrijving kleiner.

De rolwrijving is de wrijvingskracht tussen de weg en de banden. Op een zandweg is de rolwrijving groter dan op een asfaltweg.

ONTHOUDEN

• • • • • • • •

Sleutelbegrippen: vrije val, valversnelling, zwaartekracht, massa, gewicht, luchtwrijving, rolwrijving.

Het gewicht van een voorwerp is de kracht die het voorwerp uitoefent op de ondergrond of het touw waar het aan hangt.

De massa is het aantal grammen of kilogrammen waaruit een voorwerp bestaat.

Een valbeweging zonder luchtwrijving noem je een vrije val.

Bij een vrije val is de zwaartekracht de enige kracht op het voorwerp.

Een kracht kan een voorwerp versnellen.

De luchtwrijving is de wrijvingskracht tussen de lucht en een bewegend voorwerp.

De rolwrijving is de wrijvingskracht tussen de weg en de banden van een voertuig.

146

4.2 Versnellen

Lees de theorie Zwaartekracht.

16

17

Hoe noem je de kracht waarmee de aarde voorwerpen aantrekt?

Zwaartekracht.

Gewicht.

Massa.

Aantrekkingskracht.

○ ○ ○ ○

Kies het juiste woord.

De zwaartekracht op een voorwerp met een grote massa is kleiner dan/groter dan/even groot als de zwaartekracht op een voorwerp met een kleine massa.

Lees de theorie Vrije val.

18

Waar of niet waar?

Bij een vrije val is er geen luchtwrijving.

Waar./Niet waar.

Een parachutist die met geopende parachute naar beneden valt, maakt een vrije val.

Waar./Niet waar.

Een boomblad dat van een tak valt, maakt een vrije val.

Waar./Niet waar.

Lees de theorie Versnelling.

19

De massa van een Volkswagen Golf is groter dan de massa van een Fiat Panda. In beide auto’s zit dezelfde motor.

Welke uitspraak is waar?

De maximale versnelling van beide auto’s is gelijk.

De Volkswagen Golf heeft de grootste maximale versnelling.

De Fiat Panda heeft de grootste maximale versnelling.

De Fiat Panda kan helemaal niet optrekken.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Vertraging.

20

21

Op welk wegdek is de rolwrijving het kleinst?

Op een zandweg.

Op een modderig bospad.

Op een asfaltweg.

Op een asfaltweg bedekt met sneeuw.

○ ○ ○ ○

Waarom is tegen de wind in fietsen zwaarder dan met de wind mee fietsen?

Wanneer je tegen de wind in fietst trap je met minder kracht.

Wanneer je tegen de wind in fietst is er meer rolwrijving.

Wanneer je tegen de wind in fietst is er meer luchtwrijving.

Wanneer je tegen de wind in fietst is de zwaartekracht groter.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Zwaartekracht.

22

Op de maan is de zwaartekracht kleiner dan op aarde.

Kies het juiste woord.

Op de maan is het gewicht van een voorwerp kleiner dan/groter dan/even groot als op aarde.

147

4.2 Versnellen

Op de maan is de massa van een voorwerp kleiner dan/groter dan/even groot als op de aarde.

23

Kies het juiste woord.

Het gewicht/De massa van een Fiat Panda is 1 050 kilogram.

Lees de theorie Vrije val.

24

Hoe groot is de valversnelling op aarde?

1,0 m/s2.

8,9 m/s2.

9,8 m/s2.

10 m/s2.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Zwaartekracht.

25

Hoe groot is de zwaartekracht op een smartphone van 150 gram?

1,5 N. 15 N. 150 N. 1 500 N.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Vertraging.

26

Een personenauto moet plotseling een noodstop maken. Drie meter achter de personenauto rijdt een vrachtwagen. De vrachtwagen komt één meter achter de personenauto tot stilstand.

De personenauto heeft een massa van 1 200 kilogram. De massa van de vrachtwagen is 10 800 kilogram.

Wat geldt voor de remkracht van de vrachtwagen?

De remkracht van de vrachtwagen is ongeveer gelijk aan de remkracht van de personenauto.

De remkracht van de vrachtwagen is groter dan de remkracht van de personenauto.

De remkracht van de vrachtwagen is kleiner dan de remkracht van de personenauto.

Met deze gegevens kun je niets zeggen over de remkracht van de vrachtwagen.

○ ○ ○ ○

Plusvragen Plusvragen bij deze paragraaf vind je online.

5Plusvragen

Extra oefening Extra oefeningen bij deze paragraaf vind je online.

5Extra oefening

148

4.3 Beweging

4.3 Beweging Aan het eind van deze paragraaf kan ik: beschrijven wat een eenparige beweging is; uitleggen wat een stroboscopische foto is; uitleggen wat een videometing is; rekenen met snelheid; beschrijven wat een eenparig versnelde beweging is.

□ □ □ □ □

Ontdekken Wanneer je naar school fietst, verandert je snelheid voortdurend. Als er veel verkeer is rijd je langzamer. Met wind in de rug ga je sneller. Wat is de gemiddelde snelheid waarmee je naar school gaat?

Fietscomputer.

Proef

Bepaal jouw gemiddelde snelheid Je hebt nodig • fiets • fietscomputer of een smartphone Dit ga je doen 1 Je fietst van huis naar school. Registreer de afstand en de snelheid. Dit kan bijvoorbeeld met sommige fietscomputers. Heb je geen fietscomputer? Gebruik dan een gratis app voor je smartphone. Sommige apps en fietscomputers geven direct de gemiddelde snelheid.

2 Vergelijk jouw gemiddelde snelheid met de gemiddelde snelheid van je klasgenoten.

1

Wie fietst het snelst?

2

Zijn er leerlingen met een e-bike in jouw klas? Hebben die een hogere gemiddelde snelheid?

149

4.3 Beweging

Begrijpen Wanneer je met je scooter door de stad rijdt, pas je de snelheid voortdurend aan. Je versnelt om nog net door het groene licht te rijden. Je remt af voor een bocht.

Constante snelheid Op de snelheidsmeter van een scooter zie je hoe hard je rijdt. De snelheid wordt aangegeven in km/h. Deze eenheid gebruik je niet altijd. De snelheid kun je ook aangeven in m/s.

Als je snelheid niet verandert, rijd je met een constante snelheid. Je legt dan elke seconde een even grote afstand af. Zo’n beweging noem je een eenparige beweging.

Zolang de wijzer op de snelheidsmeter van je scooter dezelfde snelheid aangeeft, is jouw beweging eenparig.

0s

1s

2s

3s

0m

1m

2m

3m

Eenparige beweging van een scooter.

Met je scooter heb je te maken met aandrijfkracht en met wrijvingskracht. De aandrijfkracht wordt geleverd door de motor. De wrijvingskracht ontstaat door de tegenwind en het contact met de weg. Bij een eenparige beweging is de aandrijfkracht even groot als de wrijvingskracht. versnellen

wrijving

aandrijfkracht

constante snelheid

wrijving aandrijfkracht

remmen

remkracht wrijving

Krachten bij versnellen, constante snelheid en remmen.

Gemiddelde snelheid Waarschijnlijk rijd je met je scooter of fiets nooit met een constante snelheid. Soms ga je wat sneller, en dan weer wat langzamer. Bij verkeerslichten moet je soms stilstaan. Om toch aan te geven hoe snel je gaat, reken je met de gemiddelde snelheid. Je kunt de gemiddelde snelheid uitrekenen als je weet hoelang je onderweg bent en welke afstand je aflegt. Je doet dan alsof je snelheid constant was. In werkelijkheid heb je soms sneller en soms langzamer gereden. Bij een eenparige beweging is de snelheid altijd gelijk aan de gemiddelde snelheid.

150

4.3 Beweging

Beweging fotograferen Je kunt van een beweging een stroboscopische foto maken. Zo’n foto maak je in een donkere ruimte. Je gebruikt een stroboscooplamp. Die geeft lichtflitsen met regelmatige tussenpozen.

De fotograaf gebruikt een gewoon fototoestel.

Bij het maken van een gewone foto zorgt de sluiter ervoor dat er maar heel even licht in de camera komt. Bij het maken van een stroboscopische foto staat de sluiter lang open.

Stroboscopische foto van een schermer.

Elke keer als de stroboscooplamp flitst, komt er licht in de camera. En elke keer wordt er een beeld gemaakt van het bewegende voorwerp.

Al die beelden staan op dezelfde foto. Maar doordat het voorwerp beweegt, staat elk beeld telkens op een andere plek. De beelden samen laten een beweging zien.

Je kunt een beweging ook vastleggen met een video-opname. Als je deze beeldje voor beeldje bekijkt, kun je de beweging nauwkeurig analyseren. Met een geschikt computerprogramma kun je dan een videometing doen. Daarna kun je van de beweging diagrammen maken.

ONTHOUDEN

• • • • •

Sleutelbegrippen: constante snelheid, eenparige beweging, stroboscopische foto, videometing.

Bij een constante snelheid leg je elke seconde dezelfde afstand af.

Een beweging met een constante snelheid noem je een eenparige beweging.

In het dagelijks leven gebruiken we vaak de gemiddelde snelheid om aan te geven hoe snel we bewegen.

Met videometingen of stroboscopische foto's kun je bewegingen vastleggen.

Lees de theorie Constante snelheid.

3

Kies het juiste woord.

Bij een eenparige beweging is de aandrijfkracht kleiner dan/groter dan/even groot als de wrijvingskracht.

4

Kies het juiste woord.

Bij een auto is op een bepaald moment de aandrijfkracht groter dan de wrijvingskracht. De snelheid van de auto zal dan afnemen/toenemen/gelijk blijven.

5

Bekijk de afbeelding. Je ziet een stroboscopische foto van een hardloper. De tijd tussen de verschillende opnames is telkens hetzelfde.

Kies het juiste woord.

De snelheid van deze hardloper neemt toe/neemt af/is constant .

151

4.3 Beweging

5

6

Een straaljager landt op het dek van een vliegdekschip met behulp van een remkabel. In de video die online staat zie je hoe dat gaat.

Wat gebeurt er door het gebruik van de remkabel?

De tegenwerkende kracht wordt kleiner.

De aandrijfkracht wordt groter.

De aandrijfkracht wordt kleiner.

De tegenwerkende kracht wordt groter.

○ ○ ○ ○ 7

Kies het juiste woord.

Bij een eenparige beweging is de snelheid kleiner dan/groter dan/even groot als de gemiddelde snelheid.

8

Een fietser ziet in de verte het licht op rood springen. De fietser wil de snelheid verminderen. Hij houdt zijn voeten stil, zodat de pedalen niet meer bewegen.

Wat is juist?

De snelheid neemt af omdat de wrijvingskracht groter wordt.

De snelheid neemt af omdat de aandrijfkracht kleiner wordt.

De snelheid verandert niet, want de wrijvingskracht blijft even groot.

De snelheid verandert niet, want de aandrijfkracht blijft even groot.

○ ○ ○ ○ 9

Bekijk de fietser in de afbeelding.

Kies het juiste woord.

Bij de fietser in de afbeelding is de wrijvingskracht kleiner dan/groter dan/gelijk aan de aandrijfkracht.

Lees de theorie Gemiddelde snelheid.

10

Bij een trajectcontrole stelt de politie vast dat de gemiddelde snelheid van een auto 140 km/h was.

Deze snelheid is: de snelheid waarmee de auto langs de flitspaal reed. de hoogste snelheid waarmee de auto gereden heeft. de laagste snelheid waarmee de auto gereden heeft. de gemiddelde snelheid van de auto.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Beweging fotograferen.

11

Van een auto die afremt wordt een stroboscopische foto gemaakt.

De afstand die de auto aflegt wordt steeds groter.

De afstand die de auto aflegt wordt steeds kleiner.

De tijd tussen iedere foto wordt steeds kleiner.

De tijd tussen iedere foto wordt steeds groter.

○ ○ ○ ○

152

4.3 Beweging

Beheersen Je bent al laat en fietst sneller om nog op tijd op school te komen. Hoe sneller je fietst, hoe minder tijd je nodig hebt. Als je je snelheid verandert, verandert ook de tijd die nodig is om een bepaalde afstand af te leggen.

Snelheid Hoe groot de afstand is die je aflegt, hangt af van je snelheid en van de tijd. Als je op de fiets 20 km/h rijdt, leg je in 1 uur 20 kilometer af. Na 2 uur fietsen is de afgelegde afstand 40 kilometer, na 3 uur 60 kilometer.

Afstand in km

20

40

60

80

100

120

Tijd in uur

1

2

3

4

5

6

Je kunt de afgelegde afstand berekenen met de woordformule: afgelegde afstand = snelheid × tijd Je kunt de snelheid aangeven in meter per seconde (m/s) en de tijd in seconde (s). Je rekent de afgelegde afstand dan uit in meter (m).

Je kunt de snelheid ook aangeven in kilometer per uur (km/h) en de tijd in uur (h). Je rekent de afgelegde afstand dan uit in kilometer (km).

Rekenvoorbeeld 1 Een fietser rijdt met een snelheid van 16 km/h. Hij fietst drie uur. Welke afstand legt hij af?

Gegeven snelheid = 16 km/h tijd = 3 uur Gevraagd afgelegde afstand Uitwerking Woordformule: afgelegde afstand = snelheid × tijd Berekening: afgelegde afstand = 16 km/h × 3 h = 48 km

Rekenvoorbeeld 2 Een hardloper legt 18 kilometer af in 2 uur. Hoe groot is de gemiddelde snelheid?

Gegeven afgelegde afstand = 18 km tijd = 2 uur Gevraagd snelheid Uitwerking De woordformule afgelegde afstand = snelheid × tijd kun je ook schrijven als: afgelegde afstand snelheid = tijd Berekening: 18 km snelheid = = 9 km/h 2h

153

De cruise control van een auto zorgt ervoor dat de snelheid van de auto niet verandert. De aandrijvende kracht is even groot als de tegenwerkende kracht. De beweging van de auto is dan een eenparige beweging. Bij een eenparige beweging is de snelheid constant. In de afbeelding hiernaast zie je een grafiek. Langs de horizontale as staat de tijd in seconden.

Langs de verticale as staat de snelheid in meter per seconde. Zo’n grafiek noem je een snelheid, tijd-diagram. In een snelheid,tijd-diagram kun je voor elk tijdstip de snelheid aflezen. Bij een eenparige beweging is het snelheid,tijd-diagram een rechte, horizontale lijn. In de afbeelding zie je een snelheid,tijd-diagram van een auto die een constante snelheid heeft van 15 m/s.

Zolang de auto met een constante snelheid blijft rijden, neemt de afgelegde afstand gelijkmatig toe. In de afbeelding hiernaast zie je een grafiek.

Langs de horizontale as staat de tijd in seconden. Langs de verticale as staat de afstand in meter. Dit diagram is een afstand,tijd-diagram.

In een afstand,tijd-diagram kun je voor elk tijdstip de afgelegde afstand aflezen.

De grafiek van de afstand bij een eenparige beweging is een rechte, stijgende lijn.

tijd (s)

Snelheid,tijd-diagram.

afstand (m)

Eenparige beweging

snelheid (km/u)

4.3 Beweging

tijd (s)

Eenparige versnelde beweging De versnelling geeft aan hoe de snelheid in de loop van de tijd verandert. Wanneer een auto versnelt van 0 tot 40 m/s in 20 seconden, neemt de snelheid elke seconde met 2,0 m/s toe. De versnelling is dan 2,0 m/s per seconde. Dat schrijf 2 je als 2,0 m/s .

Wanneer een auto optrekt bij een verkeerslicht dat op groen springt, neemt de snelheid van de auto toe. Het is een versnelde beweging. Als de snelheid gelijkmatig toeneemt, is er sprake van een eenparig versnelde beweging. In de afbeelding zie het snelheid,tijd-diagram van een eenparig versnelde beweging.

De grafiek van de snelheid bij een eenparig versnelde beweging is een rechte, stijgende lijn.

154

snelheid (km/u)

Afstand,tijd-diagram.

tijd (s)

Snelheid,tijd-diagram.

4.3 Beweging

5

Proef

Hoe beweegt een luchtbel?

ONTHOUDEN

• • • • • • •

Je kunt de afgelegde afstand berekenen met de woordformule: afgelegde afstand = snelheid × tijd. afgelegde afstand Dit kun je ook schrijven als snelheid = tijd Bij een eenparige beweging is de snelheid constant.

In een snelheid,tijd-diagram kun je voor elk tijdstip de snelheid aflezen. Bij een eenparige beweging is het snelheid,tijd-diagram een rechte, horizontale lijn.

De grafiek van de afstand bij een eenparige beweging is een rechte, stijgende lijn.

In een afstand,tijd-diagram kun je voor elk tijdstip de afgelegde afstand aflezen. De grafiek van de afstand bij een eenparige beweging is een rechte, stijgende lijn.

De grafiek van de snelheid bij een eenparig versnelde beweging is een rechte, stijgende lijn.

Lees de theorie Eenparige beweging.

12

Op de eerste afbeelding zie je vrouwen die meedoen aan een stilettorun. Dat is een hardloopwedstijd waarbij de deelneemsters zo snel mogelijk een afstand van 200 meter afleggen. Dat doen ze op schoenen met naaldhakken.

Op de tweede afbeelding zie je het afstand,tijd-diagram van één van de deelneemsters.

Het diagram is verdeeld in drie stukjes (A, B en C). Bij ieder stukje hoort een soort beweging.

C B

A

Geef aan welke beweging in welk deel van de grafiek te zien is door de letters A, B of C in te vullen in de zinnen hieronder.

Deel

is een eenparige beweging.

Deel

is een versnelde beweging.

Deel

is een vertraagde beweging.

155

4.3 Beweging

Drie automobilisten vertrekken tegelijk van dezelfde parkeerplaats. In de afbeelding zie je de afstand,tijd-diagram van de drie auto’s. s (km)

13

100

50

0

0

2

1

3

4

t (h)

Welke auto legt in 3 uur de grootste afstand af?

De blauwe auto.

De groene auto.

De rode auto.

De auto’s leggen dezelfde afstand af.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Eenparige versnelde beweging.

Daan rijdt met zijn auto door de stad. Hij moet daarbij stoppen voor een rood stoplicht. De grafiek begint als het stoplicht op groen springt. Na 20 seconden moet Daan stoppen voor het volgende stoplicht. In de afbeelding zie je het snelheid,tijd-diagram van zijn rit tussen de twee stoplichten. snelheid (km/u)

14

15

12

9

6

3

0

0

4

8

12

16

20

tijd (s)

Maak de juiste combinaties: welke teksten horen bij welke delen van de grafiek.

A 0 tot 4 s

1 De auto remt sterk af.

B 4 tot 8 s

2 De auto vertraagt.

C 8 tot 12 s

3 De auto heeft een constante snelheid.

D 12 tot 16 s

4 De auto versnelt.

E 16 tot 20 s

5 De auto heeft een constante snelheid

156

4.3 Beweging

Lees de theorie Eenparige beweging.

Tijdens een toertocht voor wielrenners wordt wielrenner II ingehaald door wielrenner I. In de afbeelding zie je het afstand,tijd-diagram van deze wielrenners. Kies het juiste woord.

I afstand (m)

15

II

tijd (s)

Wielrenner I heeft een eenparige/versnelde/vertraagde beweging.

Wielrenner II heeft een eenparige/versnelde/vertraagde beweging.

Lees de theorie Snelheid.

16

Tijdens een survivalkamp gaat Kevin langs een rotswand abseilen. Zijn snelheid is 2,5 m/s.

Hoe groot is zijn snelheid in km/h?

0,7 km/h.

0,9 km/h.

7 km/h.

9 km/h.

○ ○ ○ ○ 17

De zoutvlaktes in de Verenigde Staten zijn glad en vlak. Daardoor zijn ze heel geschikt om hard te rijden. Regelmatig komen er mensen naar deze zoutvlaktes om zo hard mogelijk te rijden. Een Nederlander heeft op de Bonneville-zoutvlakte een wereldrecord gereden met zijn motor. Zijn snelheid was 268,9 km/h.

Bereken zijn snelheid in m/s.

157

4.3 Beweging

Lees de theorie Eenparige beweging.

18

Je ziet drie afstand,tijd-diagrammen . Zet de juiste omschrijving van de beweging onder het bijbehorende diagram. Kies uit: versnelde beweging - constante snelheid - vertraagde beweging s

a

t

s

b

t

s

c

t

158

4.3 Beweging

19

Je ziet drie snelheid,tijd-diagrammen. v

3

v

2

v

1

t

t

t

Welke diagram hoort bij een eenparige beweging?

Diagram 1.

Diagram 2.

Diagram 3.

○ ○ ○

Lees de theorie Eenparige beweging en Eenparige versnelde beweging.

Bekijk de eerste afbeelding. Op een kartbaan moet je steeds afremmen en snelheid maken. Op de tweede afbeelding zie je een snelheid,tijd-diagram die laat zien hoe de snelheid tijdens één ronde verandert. De verschillende delen van het diagram zijn met een nummer aangegeven. snelheid (km/u)

20

15

12

2

9

5 3

6

4

1

3

0

0

4

8

12

16

20

tijd (s)

Welke delen van dit diagram geven aan dat de kart versnelt?

Deel 1.

Deel 2.

Deel 3.

Deel 4.

Deel 5.

□ □ □ □ □

Lees de theorie Snelheid.

21

Bekijk de afbeelding. Tijdens een etappe van de Tour de France leggen de wielrenners 190 kilometer af. De winnaar heeft hiervoor 4 uur en 45 minuten nodig. Bereken de gemiddelde snelheid van deze wielrenner. afstand ðkmÞ Gebruik hierbij de woordformule gemiddelde snelheid (km/h) = . tijd ðhÞ

159

4.3 Beweging

Uitwerking:

Lees de theorie Eenparige versnelde beweging.

22

Waar of niet waar?

Als de vertraging groter is, loopt de grafiek in een snelheid,tijd-diagram steiler omlaag.

Waar./Niet waar.

Plusvragen Plusvragen bij deze paragraaf vind je online.

5Plusvragen

Extra oefening Extra oefeningen bij deze paragraaf vind je online.

5Extra oefening

160

4.4 Noodstop

4.4 Noodstop Aan het eind van deze paragraaf kan ik: beschrijven wat de remweg is; uitleggen wat de reactieafstand is; de stopafstand uitrekenen.

□ □ □

Ontdekken In het verkeer gebeuren soms onverwachte dingen. Dan moet je snel reageren en een noodstop maken. Hoe sneller je reageert, hoe eerder je stilstaat. Hoe snel reageer jij?

Proef

Bepaal je reactiesnelheid Je gaat een paar keer dezelfde handeling uitvoeren om te bepalen wat jouw gemiddelde reactietijd is.

Je hebt nodig • analoge stopwatch • papier • plakband Dit ga je doen 1 Knip een stukje papier uit dat de helft van de wijzerplaat bedekt.

2 Plak het papier vast op de wijzerplaat. Zorg ervoor dat de linkerhelft van de wijzerplaat bedekt is.

3 Start de stopwatch en wacht tot de wijzer onder het papier zit.

4 Zodra de wijzer tevoorschijn komt, druk je de stopwatch weer in. Hoe lang was jouw reactietijd?

5 Herhaal dit een aantal keer en bereken je gemiddelde reactietijd. Vergelijk jouw reactietijd met die van klasgenoten.

Stopwatch.

1

Wat was jouw gemiddelde reactietijd?

2

Reageer jij langzamer of sneller dan je klasgenoten?

161

4.4 Noodstop

Begrijpen Je hebt vast wel eens remsporen gezien. Na een verkeersongeluk onderzoekt de politie remsporen. Hierdoor komt de politie meer te weten over de oorzaak van een ongeluk. Wat kun je ontdekken door een remspoor te onderzoeken?

Onderzoek remsporen.

Afstand houden In een auto is het belangrijk om voldoende afstand tot je voorganger te houden. Veel ongelukken ontstaan doordat automobilisten te dicht op elkaar rijden. Bij een hogere snelheid moet je meer tussenruimte houden. Hoe hoger de snelheid, hoe langer de remweg.

5

Proef

Onderzoek de remweg van een fiets Remweg De remweg is de afstand die een auto tijdens het remmen aflegt. De remweg hangt onder andere af van de snelheid en van het wegdek. Op een besneeuwde weg is de remweg langer dan op een droge weg.

De kwaliteit van de banden is ook belangrijk.

Gladde banden hebben minder grip op de weg dan nieuwe banden. Met gladde banden wordt de remweg langer.

Een lege vrachtwagen heeft een kortere remweg dan een geladen vrachtwagen. Hoe groter de massa van het voertuig, hoe langer de remweg.

Auto met caravan.

Reactietijd Een automobilist kan ongelukken voorkomen door snel te reageren. De reactietijd is de tijd tussen het waarnemen van een gevaarlijke situatie en het intrappen van de rem. Bij een bestuurder die goed oplet is die tijd ongeveer 1 seconde. Tijdens de reactietijd rijdt de auto nog met volle snelheid door. Bij een snelheid van 50 km/h legt de auto nog 14 meter af voordat de rem wordt ingetrapt. Deze afstand noem je de reactieafstand.

162

4.4 Noodstop

Bij een langere reactietijd legt de auto een langere afstand af voordat de auto afremt. De reactietijd wordt beïnvloed door het gedrag van een bestuurder. Door alcoholgebruik word je reactietijd langer. Dat geldt ook als je tijdens het rijden je smartphone gebruikt. Ook vermoeidheid speelt een rol. Na een lange werkdag word je reactietijd langer.

Sticker op geneesmiddel over invloed op rijvaardigheid.

Bob-actie.

Stopafstand De stopafstand is de totale afstand die nodig is om tot stilstand te komen. Die afstand is gelijk aan de reactieafstand en remweg samen.

ONTHOUDEN

• • • • •

Sleutelbegrippen: remweg, reactietijd, reactieafstand, stopafstand.

De remweg is de afstand die wordt afgelegd tijdens het remmen.

De reactietijd is de tijd die verloopt tussen waarneming en reactie op de waarneming.

De reactieafstand is de afgelegde afstand tijdens de reactietijd.

De stopafstand is gelijk aan de reactieafstand en de remweg samen.

Lees de theorie Reactietijd.

3

Kies het juiste woord.

In het verkeer is je reactietijd korter dan/langer dan/even lang als bij een proef over reactietijd in de klas.

4

Horen de woorden bij het verbeteren of het verslechteren van de reactietijd?

Kies het juiste woord.

Massa van de auto: goede/slechte/geen invloed op de reactietijd.

Nuchter blijven: goede/slechte/geen invloed op de reactietijd.

Gladde banden: goede/slechte/geen invloed op de reactietijd.

Uitrusten: goede/slechte/geen invloed op de reactietijd.

Geen drugs gebruiken: goede/slechte/geen invloed op de reactietijd.

Een berichtje sturen met je smartphone: goede/slechte/geen invloed op de reactietijd.

Alcohol gebruiken: goede/slechte/geen invloed op de reactietijd.

Muziek luisteren: goede/slechte/geen invloed op de reactietijd.

Medicijnen: goede/slechte/geen invloed op de reactietijd.

Kracht van de remmen: goede/slechte/geen invloed op de reactietijd.

163

4.4 Noodstop

Vermoeidheid: goede/slechte/geen invloed op de reactietijd.

Kracht van de motor: goede/slechte/geen invloed op de reactietijd.

5

Welke bewering over de reactietijd en de reactieafstand is juist?

Hoe langer de reactietijd, hoe groter de reactieafstand.

Hoe korter de reactietijd, hoe groter de reactieafstand.

Hoe langer de reactietijd, hoe korter de reactieafstand.

○ ○ ○

Lees de theorie Remweg.

6

In welke twee situaties heeft een vrachtwagen een korte remweg?

Op een natte weg.

Als de vrachtwagen geen lading vervoert.

Met gladde banden.

Met goede remmen.

□ □ □ □

Lees de theorie Reactietijd, Remweg en Stopafstand.

7

Na een verkeersongeluk meet de politie de bandensporen op de weg op. Wat meet de politie dan?

De reactieafstand.

De stopafstand.

De remweg.

De reactietijd.

○ ○ ○ ○

Lees de theorie Remweg.

8

Bekijk de afbeelding.

Afbeelding 1

Afbeelding 2

Kies het juiste woord.

Afbeelding 1/2 is een foto van een winterband.

164

4.4 Noodstop

Lees de theorie Reactietijd.

9

In de vakantietijd vertrekken veel mensen zo snel mogelijk. Direct na hun laatste werkdag rijden ze ’s nachts met de auto naar hun vakantiebestemming. Ze doen dat omdat het dan op de weg minder druk is.

Leg uit waarom het beter is om eerst een nacht goed te slapen.

10

In het buitenland gelden andere verkeersregels dan in Nederland. Zo mag je in Italië geen auto besturen als je slippers draagt.

Leg uit waarom het verboden is om slippers te dragen.

Lees de theorie Reactietijd, Remweg en Stopafstand.

11

Bekijk de afbeelding.

Zet de volgende woorden op de juiste plaats in de afbeelding: reactieafstand - stopafstand - remweg

Beheersen Meestal kun je in het verkeer rustig remmen. Maar soms kom je in een onverwachte situatie. Dan moet je zo snel mogelijk remmen. Hoe groot is dan je stopafstand?

Noodstop Bij een noodstop moet je zo snel mogelijk stilstaan. Je reageert zo snel mogelijk en je remt met de grootst mogelijke remkracht. De reactieafstand en de remweg zijn samen de stopafstand.

In een formule schrijf je dat als volgt op: stopafstand = reactieafstand + remweg In deze formule geef je de stopafstand, de reactieafstand en de remweg aan in meter (m).

165

4.4 Noodstop

reactieafstand stopafstand

remweg

Reactieafstand en remweg.

v (m/s)

De snelheidsverandering bij een noodstop kun je ook weergeven in een snelheid,tijddiagram. In de onderstaande afbeelding zie je een voorbeeld daarvan. Tijdens de reactietijd verandert de snelheid niet. Zodra de rem wordt ingetrapt, wordt de snelheid minder.

15

12

9

6

3

0

reactietijd 0

4

remtijd 8

12

16

20

t (s)

Snelheid,tijd-diagram.

Reactieafstand De afstand die wordt afgelegd in de reactietijd is de reactieafstand. Tijdens de reactietijd wordt er nog niet geremd en de auto rijdt met dezelfde snelheid door. De beweging van de auto tijdens de reactietijd is een eenparige beweging. Bij een eenparige beweging reken je de reactieafstand uit met de volgende formule: reactieafstand = snelheid × reactietijd

Rekenvoorbeeld 1 Een auto heeft een snelheid van 30 km/h. Plotseling steekt er een kind over. De reactietijd van de bestuurder is 1,1 seconden. Bereken de reactieafstand.

Gegeven snelheid = 30 km/h reactietijd = 1,1 s Gevraagd reactieafstand Uitwerking Woordformule: reactieafstand = snelheid × reactietijd Berekening: reactieafstand = 8,3 m/s × 1,1 s = 9,13 m

166

4.4 Noodstop

Remweg Remmen is een voorbeeld van een eenparig vertraagde beweging. Dat betekent dat de snelheid geleidelijk afneemt. De snelheid tijdens remmen is daarom gelijk aan de gemiddelde snelheid.

De gemiddelde snelheid reken je uit met de volgende formule: gemiddelde snelheid =

beginsnelheid + eindsnelheid 2

•

In deze formule geef je alle snelheden aan in m/s.

Bij een noodstop is de eindsnelheid 0 m/s. Daarom kun je ook opschrijven: gemiddelde snelheid =

beginsnelheid 2

Daarna reken je de remweg uit met de woordformule: remweg = gemiddelde snelheid × remtijd • Je geeft de beginsnelheid aan in m/s.

• Je geeft rekent de remweg aan in m.

Rekenvoorbeeld 2 Een auto heeft een snelheid van 30 km/h. Plotseling steekt er een kind over. De bestuurder maakt een noodstop. De remtijd is 4 seconden. Bereken de remweg van de auto.

Gegeven snelheid = 30 km/h remtijd = 4 s Gevraagd remweg Uitwerking Woordformule 1: gemiddelde snelheid =

beginsnelheid 2

Berekening 1: 8,3 m=s = 4,15 m/s 2 Woordformule 2: remweg = gemiddelde snelheid × remtijd

gemiddelde snelheid =

Berekening 2: remweg = 4,15 m/s × 4 s = 16,60 m

Stopafstand In de rekenvoorbeelden heb je gezien hoe je de reactieafstand en de remweg uitrekent wanneer een automobilist bij een snelheid van 30 km/h een noodstop maakt. Vervolgens kun je de stopafstand berekenen.

Rekenvoorbeeld 3 Hoe groot is de stopafstand van de auto uit rekenvoorbeelden 1 en 2?

Gegeven In rekenvoorbeeld 1: zie je dat de reactieafstand 9,13 m is.

In rekenvoorbeeld 2: zie je dat de remweg 16,60 m is.

Gevraagd stopafstand

167

4.4 Noodstop

Uitwerking De stopafstand reken je uit met de woordformule: stopafstand = reactieafstand + remweg Berekening: stopafstand = 9,13 m + 16,60 m = 25,73 m

ONTHOUDEN

• •

Sleutelbegrippen: stopafstand, traagheid.

Traagheid betekent dat er een kracht zorgt voor verandering van snelheid of bewegingsrichting.

Bij een noodstop probeer je zo snel mogelijk tot stilstand te komen.

Reactieafstand en remweg vormen samen de stopafstand.

• •

Lees de theorie Noodstop.

12

Zet de volgende woorden op de juiste plaats in de formules: remtijd - reactietijd - stoptijd =

+

=

–

Lees de theorie Reactieafstand, Remweg en Stopafstand.

Een fietser remt voor een auto. In de grafiek zie je het afstand,tijd-diagram van de fietser. Op tijdstip t = 0 ziet de fietser de auto. Dan begint de reactietijd. afstand (m)

13

18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

0

0,5

1 1,5 2

2,5 3 3,5 4 4,5 5

tijd (s)

Vul in de tabel achter elk woord de juiste tijd of afstand in. reactietijd

s

remtijd

s

stoptijd

s

remafstand

m

stopafstand

m

reactieafstand

m

168

4.4 Noodstop

Lees de theorie Reactieafstand.

14

Een fietser moet plotseling remmen voor een overstekende hond. Zijn stopafstand is 2 meter.

Zijn remweg is 1,5 meter.

Hoe groot is de reactieafstand?

0,5 m.

1,5 m.

2,0 m.

3,5 m.

○ ○ ○ ○ 15

Een auto heeft een snelheid van 50 km/h. De bestuurder moet plotseling remmen. De reactietijd van de bestuurder is 1,2 seconden. Bereken de reactieafstand. Doe dit aan de hand van het schema.

Schema Gegeven snelheid = 50 km/h reactietijd = 1,2 s Gevraagd reactieafstand Uitwerking Woordformule: reactieafstand (m) = snelheid (m/s) × reactietijd (s) Berekening: De snelheid is 50 km/h. Dit is ... m/s. reactieafstand = ... m/s × 1,2 s = ... m

Uitwerking (berekening): m/s.

De snelheid is 50 km/h. Dit is reactieafstand = 16

m/s ×

s=

m

Een elektrische auto heeft op één acculading een afstand van 1 631,5 kilometer afgelegd. De totale tijd die daarvoor nodig was bedroeg 36 uur en 30 minuten. Bereken de gemiddelde snelheid tijdens de rit. Doe dit aan de hand van het schema.

Schema Gegeven afgelegde afstand = 1 631,5 km tijd = 36,5 uur Gevraagd gemiddelde snelheid Uitwerking Woordformule: gemiddelde snelheid = ...

Berekening: gemiddelde snelheid = ::::::km h = ... km/h

169

4.4 Noodstop

Uitwerking:

Lees de theorie Remweg.

17

Jody rijdt op zijn scooter 46 km/h. Als hij remt duurt het 5 seconden voordat hij stilstaat.

Bereken zijn remweg. Doe dit aan de hand van het schema.

Schema Gegeven beginsnelheid = 46 km/h tijd = 5 s Gevraagd remweg Uitwerking Woordformule: remweg = gemiddelde snelheid × tijd Berekening: De beginsnelheid = 46 km/h = ... m/s gemiddelde snelheid = ... = ... = ... m/s remweg = ... m/s × ... s = ... m

Uitwerking:

Lees de theorie Reactieafstand.

18

Een automobilist heeft een reactietijd van 1,1 s. Hij rijdt 80 km/h.

a

Bereken zijn reactieafstand. snelheid =

km/h =

m/s m/s ×

reactieafstand = snelheid × tijd = b

s=

m

Als de automobilist alcohol drinkt, wordt zijn reactietijd 1,6 s. Bereken de reactieafstand na alcoholgebruik. m/s ×

reactieafstand = snelheid × tijd =

170

s=

m

4.4 Noodstop

c

Bereken de toename van de reactieafstand na alcoholgebruik.

De toename van de reactieafstand is m.

Plusvragen Plusvragen bij deze paragraaf vind je online.

5Plusvragen

Extra oefening Extra oefeningen bij deze paragraaf vind je online.

5Extra oefening

171

m-

m=

4.5 Veiligheid

4.5 Veiligheid Aan het eind van deze paragraaf kan ik: uitleggen wat een kreukelzone is; uitleggen wat een kooiconstructie is; de druk uitrekenen.

□ □ □

Ontdekken Een auto moet zo veilig mogelijk zijn. Daarom zijn er allerlei voorzieningen in een auto aangebracht. Sommige vallen direct op, zoals de veiligheidsgordels. Andere zie je niet, zoals de kreukelzone. Die zie je niet omdat het een deel is van de constructie.

Proef

Ontwerp een kreukelzone Elke moderne auto heeft een kreukelzone. De kreukelzone maakt de auto veiliger. Bij deze proef ga je zelf een kreukelzone ontwerpen.

Karretje op helling.

Je hebt nodig • karretje • statief met statiefklemmen • plank • diverse materialen zoals papier, karton, schuimplastic • massastuk • plakband • vaste wand of plankje om tegen te botsen Dit ga je doen 1 Zet de plank schuin neer. Met behulp van het statief en de statiefklemmen zorg je ervoor dat de plank niet meer kan bewegen.

2 Maak een kreukelzone en maak die met plakband vast aan het karretje.

3 Leg het massastuk op het karretje.

4 Laat het autootje van de plank tegen de wand of het plankje botsen.

5 Meet op hoever het massastuk verschuift.

6 Herhaal dit met andere kreukelzones. Maak verschillende vormen en gebruik verschillende materialen. In de video die online staat kun je ideeën opdoen.

7 Maak een foto van de kreukelzone met het beste resultaat. Zorg dat je materiaal, vorm en afmeting op deze foto goed kunt zien. Lever je foto in bij je docent.

1

Een moderne auto heeft altijd een kreukelzone. Een klassieke auto vaak niet. Leg uit dat een auto met een kreukelzone veiliger is dan een auto zonder kreukelzone.

172

4.5 Veiligheid

Begrijpen Binnenkort ga je wellicht je rijbewijs halen. Misschien kijk je al uit naar het moment dat je zelf een auto gaat kopen. Waarschijnlijk kijk je dan vooral naar de kleur, het model en de luxe afwerking van het interieur. Maar waar moet je eigenlijk op letten als het om de veiligheid gaat?

Botsing Elke dag komen ongelukken door botsingen voor. Bij een botsing komt een auto snel tot stilstand. De remweg is heel kort. Daardoor zijn de krachten op de auto en de inzittenden heel groot. Om de inzittenden zoveel mogelijk te beschermen, moeten die krachten kleiner worden gemaakt. Dat kan op verschillende manieren door de remweg langer te maken.

Kreukelzone Kreukelzones bevinden zich aan de voor- en achterkant van de auto. Deze delen van de auto zijn zwakker ontworpen. Bij een botsing worden ze gemakkelijk in elkaar gedrukt.

Daardoor wordt de remweg bij een botsing langer. De krachten op de inzittenden worden daardoor kleiner.

Veiligheid in de auto.

Kooiconstructie De kreukelzones mogen gemakkelijk kapot gaan, maar het deel waar de bestuurder en de passagiers zitten moet extra stevig zijn. Daarom is het middendeel van een auto extra stevig gemaakt. De kooiconstructie maakt dit deel van de auto zo stevig.

Veiligheidsgordel Bij een botsing zorgt de veiligheidsgordel ervoor dat een inzittende niet naar voren schiet.

Daarbij ontstaat een grote kracht op het lichaam. Doordat de veiligheidsgordel bestaat uit een brede band, wordt die kracht over een groot oppervlak verdeeld.

Bovendien rekt een veiligheidsgordel bij een botsing een klein beetje uit. Dat maakt de remweg voor het lichaam iets langer. De kracht op het lichaam wordt daardoor iets kleiner.

173

4.5 Veiligheid

Airbag Airbags zitten in het stuur en in het dashboard. Sommige auto’s hebben ook airbags in de deuren en in de stoelen. Bij een botsing worden de airbags in enkele milliseconden opgeblazen. De airbags zorgen ervoor dat inzittenden bij een botsing niet te ver naar voren schieten en ergens tegenaan komen.

Valhelm Bestuurders van een scooter moeten een valhelm dragen. De buitenkant van de helm bestaat uit hard materiaal. Als je valt worden de krachten over de hele buitenkant van de helm verdeeld.

De binnenkant van de helm is gemaakt van zacht materiaal. Dit is de schokabsorptielaag.

Bij een val wordt het hoofd iets minder snel afgeremd.

Valhelm.

Wegdek De meeste automobilisten rijden op de openbare weg. Maar soms kom je op een zandweg of een modderig bospad. Dan kan de auto vastlopen in het zand of in de modder. De ene auto komt veel sneller vast te zitten dan de andere.

Een auto met smalle banden zakt gemakkelijk weg in de modder of in zand. Een auto met brede banden zakt minder snel weg. Ook het gewicht van de auto speelt een rol. Een zwaar Modderig bospad. beladen auto zakt gemakkelijker weg dan een lege auto.

Of een auto wegzakt op een onverharde weg hangt dus af van: • de uitgeoefende kracht; • de grootte van het oppervlak waarop deze kracht werkt.

5

Proef

Met welke schoenen zak je het diepste weg?

174

4.5 Veiligheid

ONTHOUDEN

• • • • • •

Sleutelbegrippen: kreukelzone, kooiconstructie, veiligheidsgordel, airbag, valhelm.

Een kreukelzone is een verzwakt deel van een auto.

De kooiconstructie is de versteviging in het middendeel van een auto.

Veiligheidsgordels en airbags vergroten bij een aanrijding de remweg.

Een valhelm verdeelt de kracht over een groot oppervlak.

Brede banden verdelen de zwaartekracht die op een vervoermiddel werkt over een groter oppervlak.

Lees de theorie Veiligheidsgordel en Airbag.

5

2

Bekijk de video die online staat.

Wat gebeurt er bij een aanrijding zonder veiligheidsgordels en airbag?

Lees de theorie Airbag.

3

In de afbeelding zie je iemand die tijdens het rijden de benen op het dashboard heeft.

Leg uit waarom dit heel gevaarlijk is.

Lees de theorie Kreukelzone.

4

Kies het juiste woord.

Een langere kreukelzone biedt minder/meer bescherming dan een korte kreukelzone.

175

4.5 Veiligheid

Lees de theorie Kreukelzone, Kooiconstructie, Veiligheidsgordel en Airbag.

5

In de afbeelding zie je een auto met daarbij nummers op de plek van de belangrijkste veiligheidsvoorzieningen.

Zet achter elke van de volgende zinnen het juiste nummer van de veiligheidsvoorziening die daarbij hoort: .

Is extra stevig en mag niet vervormen:

.

Voorkomt bij een aanrijding dat het hoofd naar achteren klapt: .

Deukt gemakkelijk in bij een aanrijding:

.

Deuken gedeeltelijk in om een klap van opzij op te vangen: .

Schuift bij een aanrijding onder het passagiersgedeelte: Rekken een beetje uit en houden de passagiers op hun plek:

.

.

Breekt in kleine stukjes die niet scherp zijn: .

Deukt gemakkelijk in bij een aanrijding:

Blazen snel op om de klap op het dashboard op te vangen:

.

Lees de theorie Valhelm en Kreukelzone.

6

Welk onderdeel van een helm heeft dezelfde functie als de kreukelzone van een auto?

De binnenste schaal.

Het vizier.

De harde buitenschaal.

De schokabsorptielaag.

De sluiting.

○ ○ ○ ○ ○

Lees de theorie Veiligheidsgordel.

7

Bij een zware aanrijding rekken de veiligheidsgordels van een auto uit. Bij een volgende aanrijding kunnen ze dan niet meer uitrekken.

Leg uit waarom het verstandig is de veiligheidsgordels na een zware aanrijding te vervangen.

176

4.5 Veiligheid

8

Een veiligheidsgordel is 5 centimeter breed.

Leg uit waarom die niet smaller wordt gemaakt.

Lees de theorie Wegdek.

9

Met een mountainbike fiets je door modder en op zand.

Welke twee maatregelen zorgen ervoor dat de mountainbike niet wegzakt in de zachte ondergrond?

De banden worden zo hard mogelijk opgepompt.

Het gewicht wordt zo laag mogelijk gehouden.

De banden zijn extra breed.

Een mountainbike heeft meer versnellingen.

□ □ □ □

Beheersen Rijden op een slecht wegdek is vaak lastig, maar soms ook heel leuk. Bijvoorbeeld als het een sport is. Bij crosswedstrijden zoek je juist een slecht wegdek op.

Motorcross.

Druk Een auto met bredere banden zakt minder snel weg. Bij een groter oppervlak wordt de kracht beter verdeeld en het wegdek wordt minder ingedrukt.

Een lichtere auto zakt ook minder snel weg. Ook Druk is kracht per oppervlak. bij een kleinere kracht wordt het wegdek minder ingedrukt.

Of een bepaald oppervlak ingedrukt wordt, hangt dus af van de kracht die per oppervlakteeenheid wordt uitgeoefend. Dit wordt de druk genoemd.

De druk bereken je met de woordformule: druk =

kracht oppervlakte

In deze formule geef je de kracht aan in newton (N). Het oppervlak geef je aan in m2. Als het oppervlak heel klein is, geef je het aan in cm2. De druk bereken je in N/m2 of in N/cm2.

177

4.5 Veiligheid

Rekenvoorbeeld Je rijdt met je fiets over een stukje glas. Het stukje glas duwt tegen de fietsband met een kracht van 40 newton. Het oppervlak van het stukje glas is 0,8 cm2. Bereken de druk van het stukje glas op de fietsband in N/cm2.

Gegeven kracht = 40 N 2 oppervlakte = 0,8 cm Gevraagd druk Uitwerking Woordformule: druk =

kracht oppervlakte

Berekening: 40 N druk = = 50 N/cm2 2 0,8 cm

Druk verkleinen Rijplaten worden gebruikt op plekken zonder bestrating, zoals op bouwplaatsen. Rijplaten zijn stalen platen. Meestal zijn ze 1,2 cm tot 2 cm dik.

Zware vrachtwagens zakken zonder rijplaten weg in het zand of in de modder. Door de rijplaten wordt de kracht per vierkante meter kleiner.

Vrachtwagen op rijplaten.

Sommige voertuigen zijn gemaakt om te kunnen rijden op plekken zonder wegdek. Een legertank heeft rupsbanden. Die hebben een groot oppervlak. Daardoor wordt de druk van de tank op de zachte grond kleiner.

Tank met rupsbanden.

Ook een tractor heeft aangepaste wielen. Met een tractor rijd je op een weiland of akker. De brede wielen voorkomen het wegzakken van de tractor. Hoe breder de wielen, hoe kleiner de druk van de tractor.

Tractor.

178

4.5 Veiligheid

Druk vergroten Met rupsbanden en tractorbanden maak je het oppervlak groter. Daardoor wordt de druk kleiner.

Bij sommige voorwerpen willen we de druk juist vergroten. Bijvoorbeeld bij een punaise die je in een plank duwt. Je drukt dan met je vinger op de kop van de punaise. Met dezelfde kracht duwt de punt van de punaise tegen de plank. De punt van de punaise heeft een veel kleiner oppervlak dan de kop. De druk van de punt op het hout is daardoor veel groter dan de druk van je vinger op de kop van de punaise.

Punaise.

Ook met een mes vergroot je de druk. Als je met een mes een appel schilt, druk je met de snijkant van het mes op de appel. De snijkant van een mes heeft een klein oppervlak. De druk van het mes op de appel is daardoor groot.

Appel schillen.

ONTHOUDEN

• • • •

Sleutelbegrippen: druk.

Druk is de kracht per oppervlakte eenheid.

Wanneer een kracht op een groot oppervlak werkt, is de druk klein.

Wanneer een kracht op een klein oppervlak werkt, is de druk groot.

Lees de theorie Druk, Druk verkleinen en Druk vergroten.

10

11

Waardoor is de kans dat je door het ijs zakt met schaatsen groter dan met schoenen?

Je vergroot de druk door het oppervlak te verkleinen.

Je vergroot de druk door de kracht te vergroten.

Je verkleint de druk door het oppervlak te vergroten.

Je verkleint de druk door de kracht te vergroten.

○ ○ ○ ○

Een boom omhakken gaat sneller als de druk van de bijl op de boomstam zo groot mogelijk is.

Hoe kun je die druk zo groot mogelijk maken?

De kracht en het oppervlak van de bijl kleiner maken.

De kracht en het oppervlak van de bijl groter maken.

De kracht van de bijl groter maken en het oppervlak kleiner maken.

De kracht van de bijl kleiner maken en het oppervlak groter maken.

○ ○ ○ ○

179

4.5 Veiligheid

12

Een beeldhouwer legt twee blokken hout op tafel. Hij wil daar twee beeldjes van maken. De blokken zijn even groot. In de afbeelding zie je hoe de blokken hout op tafel liggen. Kies de juiste woorden.

20 cm

A

B 10 cm

10 cm

De kracht van blok A op de tafel is kleiner dan/groter dan/gelijk aan de kracht van blok B. De druk van blok A op de tafel is kleiner dan/groter dan/gelijk aan de druk van blok B. 13

In de afbeelding zie je een aantal boeken op een tafel.

Kies de juiste woorden.

Als de boeken naast elkaar worden gelegd, zal de kracht die op de tafel kleiner worden/ groter worden/gelijk blijven. De druk op het tafelblad zal kleiner worden/groter worden/ gelijk blijven.

14

Roest en oude verf kun je van metalen voorwerpen halen door ze te ‘zandstralen’. Bij zandstralen spuit men zandkorreltjes onder hoge druk op het metaal.

Kies de juiste woorden.

Voor hoge druk heb je weinig/veel kracht nodig op een klein/groot oppervlak.

15

Bekijk de afbeelding. Een timmerman maakt twee houten tuintafels. Bij de eerste tafel gebruikt hij balk A om de tafelpoten te maken. Bij de tweede tafel maakt hij de poten van balk B. Als hij klaar is zet hij de tafels naast elkaar op het grasveld. De tafels hebben dezelfde massa.

Kies de juiste woorden.

180

4.5 Veiligheid

De tafel met poten uit balk B zakt dieper in de grond. Dit komt omdat bij tafel B de kracht/de druk/het contactoppervlak groter is, doordat de kracht/de druk/het contactoppervlak kleiner is.

16

In de afbeelding zie je een vrachtwagen met een lekke band. Op elke band van deze vrachtwagen werkt een kracht van 27 000 newton. De band heeft een contactoppervlak van 2 900 cm . Hoe groot is de druk van de vrachtwagen op de weg? Bereken dit aan de hand van het schema.

Schema Gegeven kracht = 27 000 N 2 oppervlakte = 900 cm Gevraagd druk Uitwerking ::: Woordformule: ... = ::: Berekening: ::: N druk = ::: cm2 Uitwerking:

Vrachtwagen met een lekke band.

Plusvragen Plusvragen bij deze paragraaf vind je online.

5Plusvragen

Extra oefening Extra oefeningen bij deze paragraaf vind je online.

5Extra oefening

181

4.6 Afsluiten

4.6 Afsluiten Zo onthoud je alles

• •

Check bij elke paragraaf of je de leerdoelen die aan het begin staan kunt afvinken. Lukt dat niet, neem dan de stof nog eens door.

Maak een mindmap van dit hoofdstuk. Je kunt dat als volgt doen: – Noteer alle sleutelbegrippen en begrippen die jij lastig vindt op een stuk papier.

– Weet je niet meer wat een begrip betekent? Zoek het op in 'Onthouden'.

– Schrijf nu midden op een groot vel 'verkeersveiligheid'. Dit is het centrale thema van je mindmap.

– Vervolgens teken je takken vanuit dit centrale thema. Je krijgt zo een boomstructuur. Een boom begint met een dikke tak, bijvoorbeeld met het begrip 'veiligheid'. Deze tak verspringt in kleinere takjes, bijvoorbeeld met de begrippen 'valhelm' en 'remweg'.

– Op deze manier orden je alle begrippen rondom het centrale thema.

– Je kunt per woordengroep een verschillende kleur gebruiken. Dit helpt je bij het overzicht.

– Je kunt bij de begrippen kleine tekeningetjes maken, die duidelijk maken wat de begrippen betekenen.

– Als je klaar bent, wissel je jouw mindmap uit met een klasgenoot. Is zijn of haar mindmap duidelijk voor jou?

Verder kijken Hier vind je beroepsgerichte theorie en opdrachten die aansluiten bij dit hoofdstuk.

5Verder kijken

• • •

Smartphones in het verkeer Examenvragen - Afremmen Examenvragen - Wielrennen

Proeftoets Maak de proeftoets online.

5Proeftoets

Begrippen VERSNELLEN Begrip

Uitleg

zwaartekracht

Zwaartekracht is de kracht waarmee een planeet aan een voorwerp trekt.

valversnelling

Valversnelling is de versnelling van de zwaartekracht.

versnelling

Versnelling is het tempo waarin de snelheid toeneemt.

vrije val

Een vrije val is een valbeweging waarbij er geen luchtwrijving is. De zwaartekracht is dan de enige kracht die op het voorwerp werkt.

gewicht

Het gewicht van een voorwerp is de kracht die het voorwerp uitoefent op de ondergrond.

vertraging

Bij vertraging zorgt een kracht ervoor dat de snelheid afneemt.

182

4.6 Afsluiten

luchtwrijving

De luchtwrijving is de wrijvingskracht tussen de lucht en een bewegend voorwerp.

rolwrijving

De rolwrijving is de wrijvingskracht tussen de weg en de banden van een voertuig.

BEWEGING Begrip

Uitleg

constante snelheid

Bij een constante snelheid leg je elke seconde dezelfde afstand af.

eenparige beweging

Een eenparige beweging is een beweging waarbij de snelheid constant is.

versnelde beweging

Bij een versnelde beweging neemt de snelheid toe.

eenparig versnelde beweging

Bij een eenparig versnelde beweging neemt de snelheid gelijkmatig toe.

vertraagde beweging Bij een vertraagde beweging neemt de snelheid af. eenparig vertraagde beweging

Bij een eenparig vertraagde beweging neemt de snelheid gelijkmatig af.

scroboscopische foto

Een scroboscopische foto is een foto van een bewegend voorwerp met licht van een stroboscoop. Zo krijg je steeds stappen van die beweging te zien. Tussen iedere stap zit dezelfde tijd.

videometing

Bij videometing analyseer je met een computer een beweging die is vastgelegd op video.

NOODSTOP Begrip

Uitleg

remweg

De remweg is de afstand die wordt afgelegd tijdens het remmen.

reactietijd

De reactietijd is de tijd tussen waarneming en reactie op de waarneming.

reactieafstand

De reactieafstand is de afgelegde afstand tijdens de reactietijd.

stopafstand

De stopafstand is de totale afstand die nodig is om tot stilstand te komen. Deze is gelijk aan de reactieafstand en de remweg samen.

traagheid

Traagheid betekent dat er een kracht zorgt voor verandering van snelheid of bewegingsrichting.

VEILIGHEID Begrip

Uitleg

kreukelzone

De kreukelzone is een verzwakt deel van de auto wat de klappen opvangt.

kooiconstructie

De kooiconstructie is de versteviging in het middendeel van een auto.

veiligheidsgordel

De veiligheidsgordel zorgt ervoor dat je tijdens een botsing niet naar voren schiet.

183

4.6 Afsluiten

airbags

Een airbag voorkomt dat je tijdens een botsing ergens tegen aan botst en verlengt je remweg.

valhelm

Een valhelm verdeelt de kracht over een groot oppervlak.

druk

Druk is de kracht per oppervlakte eenheid.

184

Illustratieverantwoording Omslag: Shutterstock: Kaponia Aliaksei Nattasid Thapsang Technisch tekenwerk: Marcel Groenen Overige illustraties: ANP: Caspar Huurdeman Fotografie: p. 178 (b); Koen Suyk: p. 163 (r) Getty Images: Corbis / VCG: p. 60; Denver Post: p. 155 (l); Formula 1: p. 138; Hulton Archive / Hiroyuki Ito: p. 54 (o), 72 (m); iStock: p. 162 (o); iStock / Dhoxax: p. 115 (br); iStock / PaulMaguire: p. 98 (r); iStockphoto: p. 12 (b); Luis Diaz Devesa: p. 179 (o); WireImage / Don Arnold: p. 41 Nico Groothausen Fotografie / Nationale Beeldbank: p. 163 (l) Anne Luchies: p. 11 (o), p. 15, p. 56-58, p. 63 (m + o), p. 64 NASA: p. 143 (o) PxHere: p. 141 (o) Shutterstock: p. 80 (bl); 102-104, 110, 126, 150, 152 A_Lesik: p. 92 (b); Anusorn Abthaisong: p. 92 (o); Africa Studio: p. 93 (o); alice-photo: p. 94 (m); Aki 2007: p. 95; agwilson: p. 54 (m); Alekseykolotvi: p. 80 (br); Georgios Alexandris: p. 43; AlexZaitsev: p. 83 (bl); aopsan: p. 129 (or); Artic_photo: p. 174 (o); Birkir Asgeirsson: p. 70; Andrea avallone: p. 180 (m); Kitch Bain: p. 164 (l); baitong333: p. 81 (o); Andrew Bassett: p. 90 (mbl); Baumgart: p. 42; Linda Bestwick: p. 91 (bl); Inna Bigun: p. 132; Bildagentur Zoonar GmbH: p. 83 (ml); Frans Blok: p. 28; Mark Brandon: p. 7; Kim Britten: p. 162 (b); CHIARI VFX/: p. 81 (b); Dean Clarke: p. 90 (o); Javier Crespo: p. 94 (b); Josep Curto: p. 82 (m); Andrea Danti: p. 76, 120 (o); Dja65: p. 87 (br); Elenamiv: p. 126 (bl); Everyonephoto Studio: p. 90 (mol); FabrikaSimf: p. 115 (ol); GagliardiPhotography: p. 44, 72 (b); Andrey Gontarev: p. 52 (o); Mauricio Graiki: p. 141 (b); Sergey Granev: p. 62 (o); Racheal Grazias: p. 144 (b); guy42: p. 129 (om); haryigit: p.

18 (l); Hayati Kayhan: p. 10 (b); Heinsdorff Jularlak: p. 178 (o); il21: p. 91 (ml); Imageman: p. 116 (r); bogdan Ionescu: p. 118 (o); Ruslan Ivantsov: p. 115 (or); Jacomo: p. 90 (mbr); Eve James: p. 77 (l), Evgeny Karandaev: p. 85 (o); Karkas: p,. 129 (ol); karpovkottt: p. 117; kocetoiliev: p. 10 (m); KPixMining: p. 119; Andrei Kuzmik: p. 161; Anna Light: p. 123; Lipowski Milan: p. 21 (b); luchschenF: p. 93 (m); Vadim Lukin: p, 91 (br); lynnette: p. 98 (l); mady70: p. 82 (or); Aleksandar Malivuk: p. 105 (b); Maridav: p. 151 (o); MarinaGrigorivna: p. 91 (mr); Mariyana M: p. 86; Marques: p. 87 (o); Master1305: p. 151 (b); Maxx-Studio: p. 10 (o); Audrius Merfeldas: p. 27; Julia Merska: p. 106; michelangeloop: p. 115 (mr); mljp: p. 85 (b); Mr.1: p. 121 (m); Teguh Mujiono: p. 124 (o); Jan Nedbal: p. 157 (o); nexus 7: p. 126 (or); NorGal: p. 29 (b); Oleksiy Mark: p. 60 (b), 63, 72 (o); Naypong Studio: p. 128; nikkytok: p. 80 (ol); optimarc: p. 120 (b); Miguel Angel Pallardo del Rio: p. 126 (ol); Pavel L Photo and Video: p. 52 (b); photka: p. 92 (mo); PixelSquid3d: p. 12 (mr); PolakPhoto: p. 131; PowerUp: p. 181; PrinceOfLove: p. 40; Ratana21: p. 179 (b); robert_s: p. 105 (o); Oliver Rossi: p. 83 (o); Den Rozhnovsky: p. 164 ®ryabuha kateryna: p. 83 (br); J.Schelkle: p. 90 (or); sciencepics: p. 19; Fedor Selivanov: p. 159 (ol); Se-rgey: p. 32; sergey0506: p. 82 (b); 185

Sideways Design: p. 115 (ml); Silarock: p. 20 (b); SG SHOT: p. 82 (om); Love Silhouette: p. 115 (bm); Stanisic Vladimir: p. 59, 62 (m); Stanislav71: p. 83 (mr); StanislauV: p. 126 (bm); Liz Van Steenburgh: p. 90 (br); Stock image: p. 81 (m); stockpackshot: p. 55 (o); stockphoto-graf: p. 12 (ml), p. 33 (o); Studio MDF: p. 47; AnnaTamila: p. 55 (b); Pierre Teyssot: p. 160; thananya: p. 92 (mb); Thichaa: p. 90 (mor); thirathat: p. 93 (b); timquo: p. 129 (b); Teemu Tretjakov: p. 177 (b); Tricky_Shark: p. 66, 73; Alexey Soloukhin: p. 178 (m); Mariusz Szczygiel: p. 90 (bl); Toa55: p. 89; valzan: p. 180 (o); VanderWolf Images: p. 144 (o); Viachaslau Vaitsenok: p. 126 (om); Veera: p. 175; Vereshchagin Dmitry: p. 87 (bl), 115 (bl); vilax: p. 62 (b); VladKK: p. 116 (l); Katherine Welles: p. 82 (ol); wk1003mike: p. 77 (r); Bjoern Wylezich: p. 118 (b); Yellow Cat: p. 30 (or); Roman Zaiets: p. 6; Rudmer Zwerver: p. 146 Universal Images Group North America LLC / Alamy Stock Photo: p. 91 (ol) Wikimedia / CrazyD: p. 91 (or) Wikipedia: Vincent de Groot: p. 12 (o); Wolli-j: p. 149

186

www.thiememeulenhoff.nl/newton-nask

NaSk 4 vmbo-b NaSk 4 vmbo-b Naam Klas

Newton vmbo-B OMSLAG Lj 4.indd Alle pagina's

14-03-2022 12:06