VA
© N IN
IN
N
VA
©
macro scoop
IN
4
Marleen Chalmet Bart Vanopré
©
VA
N
Christina Wauters
IN
N
VA
©
IN
Inhoud Werken met MacroScoop diddit het onlineleerplatform bij MacroScoop
4 6
N
Rol van micro-organismen 7 1 Diversiteit in micro-organismen 9 2 Positieve rol van micro-organismen 22 3 Bestrijden van schadelijke micro-organismen 26 4 Parasieten, een bijzonder geval 32 Kracht en verandering van beweging
VA
1 Hoe stel je krachten voor? 2 Krachten werken samen of tegen elkaar 3 Kun je krachten optellen? 4 Newton en zijn wetten 5 Krachten en verkeer
Aspecten van een chemische reactie
1 Wat is een chemische reactie? 2 Reactievergelijkingen 3 Wet van behoud van massa 4 Endotherme en exotherme reacties
Druk en geluid
Wat is druk? Druk bij vloeistoffen Druk bij gassen Geluid
©
1 2 3 4
41 43 47 52 56 65
75 77 81 88 93 107 109 115 124 130
1 Even opfrissen 2 Van cel tot foetus 3 Gezondheidszorg
Voortplanting
149 151 155 162
woordenlijst
171
INHOUD
3
WERKEN MET MACROSCOOP Welkom (terug) bij MacroScoop. We leggen graag even uit hoe je met dit leerwerkboek aan de slag gaat. 1
Op weg met MacroScoop Het leerwerkboek bestaat uit 5 thema’s. Elk thema is op dezelfde manier opgebouwd. Elk thema start met enkele foto’s die te maken hebben met dit thema. Je vindt ook een handig overzicht van de hoofdstukken.
IN
Rol van microorganismen
Micro-organismen
bacteriën virussen
schimmels
wieren
We starten elk thema met een WOW!. Op deze Wow!-pagina kijk je eerst zelf naar wat je al weet over dit thema. Daarna is er de keuze tussen verschillende interessante items. Ten slotte is er ruimte voorzien om te noteren wat je wilt te weten komen over het thema.
eencelligen
1 DIVERSITEIT IN MICRO-ORGANISMEN 2 POSITIEVE ROL VAN MICRO-ORGANISMEN 3 BESTRIJDEN VAN SCHADELIJKE MICRO-ORGANISMEN 4 PARASIETEN, EEN BIJZONDER GEVAL
Wat weet ik al over dit thema?
1
2
Moet je je sportkleren wassen na elke work-out?
de toestemming van gereproduceerd met te maken - dit artikel werd het voorwerp uit Bron: HLN.be - 20/06/2018 hergebruik dient info@ voorbehouden. Elk hap License2Publish: uitgever, alle rechten de beheersvennootsc toestemming van van een specifieke e. license2publish.b
3
Tijd voor eerlijkheid: hoe vaak was jij je sportkleren? Na elke work-out? Na een paar bezoekjes aan de sportschool? Wanneer je kleren een luchtje beginnen te krijgen? Feit is dat er geen regel bestaat die zegt hoe vaak je je sportkleren moet wassen. Al zijn er natuurlijk wel enkele richtlijnen.
Bron: HLN.be - 30/09/2019 - dit artikel werd gereproduceerd met toestemming van de uitgever, alle rechten voorbehouden. Elk hergebruik dient het voorwerp uit te maken van een specifieke toestemming beheersvennootschap License2Publish: info@license2publish.be.van de
N
Wat wil ik nog te weten komen?
! a h A Aha!
SCHEMA
micro-organismen
•
kleiner dan
•
•
(nm)
bouw:
tot
met
, de
delen: nucleïnezuur
en
eventueel de omringende
•
•
: met gastcel
kunnen niet/wel bestreden worden met of
•
•
immunisatie
groter dan
•
•
(µm)
bouw: eencellig organisme met
•
•
: door te delen
;
kunnen niet/wel bestreden worden met opletten voor
•
meestal onschadelijk, ook in het lichaam aanwezig =
•
bouw: eencellig of meercellig organisme
: ongeslachtelijke vermenigvuldiging
•
(
of
)
of geslachtelijke voortplanting
35
©
AHA!
teSt JeZeLF 1
2
Teken de krachten die werkzaam zijn tijdens de getoonde activiteit. Tijdens het touwtrekken wordt er aan beide zijden van het touw even hard getrokken.
De Checklist is een opsomming van de doelen waaraan je in het thema hebt gewerkt. Je gaat bij jezelf na welke doelen je denkt bereikt te hebben, of waaraan je nog moet werken. Als je twijfelt, dan ga je terugkijken in het thema. De Checklist kun je ook op diddit invullen.
Welke eigenschappen heeft de getekende kracht? Aangrijpingspunt:
Grootte:
Richting: Zin:
Fhb(1000N)
72
4
3
Je kunt een slee gemakkelijker trekken in de sneeuw dan op het gras. Geef hiervoor een verklaring.
4
Hoe kun je een voorwerp in beweging brengen rekening houdend met de duwkracht, de wrijvingskracht en de schuifkracht?
5
Teken de resulterende kracht met de parallelmethode in de onderstaande situatie.
Kracht en verandering van beweging
WERKEN MET MACROSCOOP
.
Rol van micRo-oRganismen
Voor je verder gaat oefenen, bekijk je eerst de AHA!. Hier vind je de synthese van het thema en een checklist. In de thema’s zie je verschillende manieren om een synthese te maken: mindmap, schema en samenvatting. In het boek staat steeds één manier. Bij het onlinelesmateriaal vind je de andere twee manieren. Gaandeweg vul je de syntheses steeds verder zelf aan zodat je op het einde van het vierde jaar zelfstandig een synthese kunt opstellen.
VA
=
Ontdek deze en nog andere opties op
8
Je kunt in het onderdeel Test jezelf verder oefenen. Je leerkracht beslist of je de oefeningen op het einde van het thema maakt of doorheen de lessen. Op diddit vind je bovendien nog meer oefeningen terug.
cHecKlisT helemaal begrepen
Wat ken/kan ik?
pg.
9
Ik kan het begrip ‘micro-organisme’ definiëren.
9, 10
Ik weet dat ‘micro-organismen’ een overkoepelende term is.
9, 10
Ik kan bacteriën en schimmels herkennen onder de microscoop.
14, 15
Ik kan virussen, bacteriën en schimmels van elkaar onderscheiden op basis van hun bouw.
14-18, 20
Ik kan virussen, bacteriën en schimmels van elkaar onderscheiden op basis van hun voortplanting.
18, 20
Ik ken het vakgebied van de microbiologie.
10
Ik kan voorbeelden opsommen van de rol van micro-organismen in verschillende domeinen.
17, 19, 22, 23, 25
Ik weet hoe micro-organismen ons voedsel kunnen besmetten.
11, 19
Ik weet dat hygiëne heel belangrijk is bij het voorkomen van de verspreiding van micro-organismen.
11, 12
Ik begrijp de werking van antibiotica.
26
Ik ken het verschil tussen breed- en smalspectrumantibiotica.
26
Ik kan het effect van antibiotica op bacteriën uitleggen.
26, 27
Ik kan verklaren hoe antibioticaresistentie ontstaat.
26, 27
Ik kan het belang van een microbioom bespreken aan de hand van enkele voorbeelden.
22
Ik begrijp het belang van vaccinatie.
28
Ik ken het verschil tussen passieve en actieve immunisatie. Je kunt deze checklist ook op
36
hier kan ik nog groeien
Ik kan micro-organismen herkennen op basis van een beschrijving.
Rol van micRo-oRganismen
invullen bij je Portfolio.
30
Interessant om weten Bacteriën planten zich voort door zich in twee te delen. In optimale omstandigheden kunnen sommige bacteriën zich elke twintig minuten delen.
Handig voor onderweg
2
Even rekenen? Na 1 uur zijn er dan al 8 bacteriën. Na 2 uur zijn er dat 64. Na 3 uur zijn er 512 bacteriën. … Na 6 uur is het aantal bacteriën toegenomen tot meer dan 250 000. Geen wonder dat ze ons zo snel ziek kunnen maken.
In de loop van elk thema word je ondersteund door een aantal hulpmiddelen. Fig. 1.5
audio
We zetten doorheen het thema de belangrijkste zaken op een rijtje in deze rode kaders. Via de QR-code kun je de kenniskaders ook beluisteren.
De term micro-organismen (of microben) is een verzamelnaam voor organismen die erg klein zijn. Ze zijn niet te zien met het blote oog. In de microbiologie worden die organismen bestudeerd: o.a. bacteriën, virussen en schimmels. In de medische wereld worden virussen bij de micro-organismen gerekend, omdat het ziekteverwekkers zijn, maar eigenlijk zijn het geen echte micro-organismen. audio
Test jezelf: oefeningen 1 en 2
Ze Zitten overaL! Overal om je heen zitten micro-organismen: in de lucht, op je huid, in je mond, op je voedsel … Ze zitten werkelijk overal.
Een Interessant om weten is een klein blokje extra informatie om jouw interesse nog meer aan te wakkeren. Je kunt de informatie ook beluisteren via de QR-code.
IN
Interessant om weten
Fig. 2.10
13
Vaktaal en moeilijke woorden vallen op door de stippellijn. Achteraan het boek zijn die woorden opgenomen in de Woordenlijst, waar je de verklaring van de woorden vindt.
N
Door de vooruitgang van de wetenschap worden steeds betere sportprestaties bereikt. Door bijvoorbeeld het verlagen van de weerstandskracht, is het mogelijk om grotere snelheden te ontwikkelen. – In de zwemsport zijn er badpakken ontworpen die de weerstand met het water verlagen en leren de atleten om een gestroomlijnde houding aan te nemen. – Wielrenners dragen tijdens een tijdrit een speciale helm en liggen bijna met het hoofd 1 Diversiteit in micro-organismen op het stuur om zo weinig mogelijk wind op te vangen. – Racewagens worden getest in windtunnels om na te gaan of de vorm van de auto audio voldoende aerodynamisch is.
Fig. 2.11
Fig. 2.12
Er werken twee krachten in op een ondersteund of opgehangen voorwerp.
→
Het gewicht (Gje ) is een de kracht die een voorwerp uitvoert, uitoefent op zijnvolg steun. je telkens 7 stappen die worden aangeduid Wanneer onderzoek → – De normaalkracht (F ) is de kracht die de steun loodrecht uitoefent op het voorwerp. met de volgende iconen: –
n
VA
De wrijvingskracht (Fw) is de kracht die overwonnen moet worden om het voorwerp te verplaatsen over zijn steun. Hoe ruwer de oppervlakten, hoe hoger de wrijvingskracht. Als je een ondersteund voorwerp wilt verplaatsen, zul je een duw- of trekkracht moeten uitoefenen op het voorwerp.
Onderzoeksvraag
–
–
Besluit
Werkwijze
⟶ Als de duwkracht kleiner of gelijk is aan de wrijvingskracht: Fhd < of = Fw, dan is er geen resterende schuifkracht en komt het voorwerp niet in beweging. ⟶ Als de duwkracht groter is dan de wrijvingskracht: Fhd > Fw, dan is er wel een resterende schuifkracht en dan komt het voorwerp in beweging.
Hypothese
Reflectie
Waarneming
Benodigdheden
Test jezelf: oefeningen 3 en 4
audio
De volgende iconen Het beeldfragment dat hierbij hoort, vind je online terug. helpen je ook een Ook al is er uiterlijk nietsnog merkbaar, toch werken er tal van krachten in op voorwerpen. eind op weg: Als je dit icoon ziet, dan vind je op diddit een ontdekplaat terug.
©
Je ZIet Ze nIet, maar Ze ZIJn er wel
Als je dit icoon ziet, dan vind je extra materiaal terug op diddit. Met een QR-code kun je verschillende zaken ontsluiten met je smartphone: de risicoanalyse bij een onderzoek, een oefening, een video, een artikel ... 2 Krachten werKen samen of tegen elKaar
3D
51
Bij dit icoon hoort een 3D-beeld. Je kunt het beeld bekijken door het in te scannen via de app op je smartphone. Gebruik de QR-code hiernaast om de app te installeren. 3d-beeld
werken met MACROSCOOP
5
MacroScoop EN DIDDIT
IN
Het onlineleerplatform bij MacroScoop
Materiaal Hier vind je het lesmateriaal en de online-oefeningen. Gebruik de filters bovenaan, de indeling aan de linkerkant of de zoekfunctie om snel je materiaal te vinden.
N
Lesmateriaal Hier vind je het extra lesmateriaal bij MacroScoop, zoals video’s, audio’s, pdf's, ontdekplaten … Oefeningen • De leerstof kun je inoefenen op jouw niveau. • Je kunt hier vrij oefenen.
VA
Opdrachten Hier vind je de opdrachten terug die de leerkracht voor jou heeft klaargezet. Evalueren Hier kan de leerkracht toetsen voor jou klaarzetten.
Meer info over diddit vind je op www.vanin.diddit.be/nl/leerling.
©
Resultaten Wil je weten hoever je al staat met oefenen, opdrachten en evaluaties? Hier vind je een helder overzicht van je resultaten.
Portfolio Hier kun je je eigen vaardigheden en kennis inschatten. Je leerkracht geeft vervolgens feedback op jouw zelfevaluatie – zodat je weet waar je nog extra op kunt oefenen – en kan op basis daarvan ook opdrachten geven. E-book Het e-book is de digitale versie van het leerwerkboek. Je kunt erin noteren, aantekeningen maken, zelf materiaal toevoegen ...
6
DIDDIT
DIDDIT
1
N
IN
Rol van micro- organismen
VA
Micro-organismen
bacteriën
virussen
©
wieren
schimmels
eencelligen
1 DIVERSITEIT IN MICRO-ORGANISMEN 2 POSITIEVE ROL VAN MICRO-ORGANISMEN 3 BESTRIJDEN VAN SCHADELIJKE MICRO-ORGANISMEN 4 PARASIETEN, EEN BIJZONDER GEVAL
Wat weet ik al over dit thema?
1
IN
2
N
Moet je je sportkleren wassen na elke work-out?
VA
mming van de uceerd met toeste ikel werd gereprod art te maken dit uit 18 erp /20 rw /06 het voo Bron: HLN.be - 20 hergebruik dient o@ ense2Publish: inf voorbehouden. Elk n Lic hte ap rec sch e all oot er, nn sve uitgev ing van de beheer mm ste toe eke cifi van een spe license2publish.be.
©
3
Tijd voor eerlijkheid: hoe vaak was jij je sportkleren? Na elke work-out? Na een paar bezo ekjes aan de sportschool? Wanneer je kleren een luchtje beginnen te krijgen? Feit is dat er geen regel bestaat die zegt hoe vaak je je sportkleren moet wassen. Al zijn er natuurlijk wel enkele richtlijne n. Bron: HLN.be - 30/09/2019 - dit artikel werd gereproduceerd met toestemming van de uitgever, alle rechten voorbehouden. Elk hergebruik dient het voorwerp uit te maken van een specifi eke toestemming van de beheersvennootschap License2Publish: info@ license2publish.be.
Wat wil ik nog te weten komen?
Ontdek deze en nog andere opties op
8
Rol van micro-organismen
.
1 D IVERSITEIT IN M ICRO-ORGANISMEN ZE ZITTEN OVERAL! 1
In de dagelijkse nieuwsberichten kun je niet meer omheen ‘micro-organismen’ of ‘microben’. a
Wat betekent ‘micro-organisme'? Zoek de informatie eventueel op het internet.
IN
Bestudeer de volgende nieuwsberichten die je vindt bij het onlinelesmateriaal en noteer welk microorganisme er besproken wordt.
N
b
VA
©
c
Zoek op internet van elk organisme uit opdracht b op om welk type van micro-organisme het gaat en noteer dat onder de naam.
d
Je ontdekte dat je de micro-organismen voorlopig in drie grote groepen kunt opdelen. Welke? In het volgende hoofdstuk leer je ze beter kennen. –
–
–
1 Diversiteit in micro-organismen
9
e
Zijn microben en bacteriën hetzelfde? Verklaar.
2
Is een virus een ‘echt’ micro-organisme?
Fig. 1.1
3
IN
Wetenschappers zijn het er niet over eens of virussen al dan niet bij de levende organismen kunnen gerekend worden. Virussen hebben immers de cel van een plant of een dier nodig om zich te kunnen voortplanten, en leven dus niet zelfstandig. Die laatste eigenschap is voor veel wetenschappers een onderdeel van de definitie van leven. In de medische wereld worden virussen wel bij de micro-organismen gerekend omdat het ziekteverwekkers zijn, net zoals bacteriën.
Microbiologie is een wetenschap die organismen onderzoekt die te klein zijn om met het blote oog te kunnen waarnemen. Ze bestudeert bacteriën, virussen, sommige schimmels en sommige parasieten.
N
sommige schimmels mycologie
microbiologie
bacteriën
VA
virussen
parasitologie
sommige parasieten
4
Fig. 1.2
Bacteriën en schimmels (zoals gisten) kun je meestal niet met het blote oog zien, maar je kunt ze wel zichtbaar maken.
©
Bacteriën en schimmels maken gebruik van de voedingsstoffen die in de voedingsbodem voorkomen om te groeien en zich te vermenigvuldigen. Op die manier kan een bacterie uitgroeien tot een kolonie. Zo’n kolonie kun je zelfs met het blote oog zien; het ziet eruit als een al dan niet gekleurd bultje op de voedingsbodem. Schimmels herken je aan een ‘harig’ kussentje, meestal wit tot blauwgroen gekleurd. Noteer naast de foto of het om een schimmel of een bacterie gaat.
Fig. 1.3
10
Rol van micro-organismen
5
Er komen heel veel micro-organismen voor in jouw directe omgeving. Hoe ze daar terechtkomen, bewijst het volgende onderzoek.
ONDERZOEK 1 – DEMOPROEF 1
ONDERZOEKSVRAAG Hoe komen micro-organismen op bijvoorbeeld ons voedsel terecht?
2 HYPOTHESE risico analyse
3 BENODIGDHEDEN
IN
vijf petrischalen (met deksel erop) met voedingsbodem alcoholstift zeep ontsmettingsalcohol propere handdoek
Fig. 1.4
4 WERKWIJZE
VA
N
1 Nummer de bodem en het deksel van elke petrischaal van 1 tot 5 met de alcoholstift. 2 Zet petrischaal 1 aan de kant zonder er iets mee te doen. Die schaal is het vergelijkingsmateriaal. 3 Open petrischaal 2 en stel ze gedurende een tiental minuten bloot aan de lucht. Raak de voedingsbodem zeker niet aan. Daarna sluit je de petrischaal en plaats je ze naast de eerste petrischaal. 4 Bij petrischaal 3 druk je de beide duimen stevig in de voedingsbodem, sluit ze af en plaats ze naast de andere petrischalen. 5 Was je handen zeer zorgvuldig met veel zeep en water en droog ze af met de propere handdoek. Neem petrischaal 4 en druk beide duimen opnieuw stevig in de voedingsbodem. Sluit de petrischaal en zet ze in het rijtje. 6 Voor petrischaal 5 mag je zelf iets bedenken. Noteer hieronder wat je gaat doen met de voedingsbodem.
©
7 Laat de petrischalen bij kamertemperatuur staan gedurende ongeveer twee dagen en noteer je waarnemingen. 8 Bekijk de petrischalen opnieuw na vijf dagen en noteer je waarnemingen.
5 WAARNEMING petrischaal
1
na twee dagen
na vijf dagen
1 Diversiteit in micro-organismen
11
petrischaal
4
5
6 BESLUIT
IN
3
na vijf dagen
N
2
na twee dagen
VA
Micro-organismen komen voor in de lucht, op onze handen en op andere voorwerpen die we dagelijks gebruiken. Door gewone handelingen kunnen ze op ons voedsel terechtkomen, waar de micro-organismen zich kunnen vermenigvuldigen.
7 REFLECTIE
Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.
Hoe verklaar je het verschil in aantal micro-organismen in de verschillende petrischalen?
©
Welke voorwerpen/plekken zijn het rijkst aan micro-organismen? Had je dat verwacht? Waarom wel/waarom niet?
12
Rol van micro-organismen
Hoe kun je aan je voedingsbodem zien dat je misschien verschillende soorten microorganismen hebt teruggevonden?
Op welke manier zou je de verspreiding van de micro-organismen (nog) beter kunnen tegenhouden?
IN
Interessant om weten
N
Bacteriën planten zich voort door zich in twee te delen. In optimale omstandigheden kunnen sommige bacteriën zich elke twintig minuten delen.
VA
Even rekenen? Na 1 uur zijn er dan al 8 bacteriën. Na 2 uur zijn er dat 64. Na 3 uur zijn er 512 bacteriën. … Na 6 uur is het aantal bacteriën toegenomen tot meer dan 250 000. Geen wonder dat ze ons zo snel ziek kunnen maken.
Fig. 1.5
audio
De term micro-organismen (of microben) is een verzamelnaam voor organismen die erg klein zijn. Ze zijn niet te zien met het blote oog. In de microbiologie worden die organismen bestudeerd: o.a. bacteriën, virussen en schimmels.
©
In de medische wereld worden virussen bij de micro-organismen gerekend, omdat het ziekteverwekkers zijn, maar eigenlijk zijn het geen echte micro-organismen. Test jezelf: oefeningen 1 en 2
audio
ZE ZITTEN OVERAL! Overal om je heen zitten micro-organismen: in de lucht, op je huid, in je mond, op je voedsel … Ze zitten werkelijk overal.
1 Diversiteit in micro-organismen
13
BACTERIËN VERSCHILLEN VAN VIRUSSEN ALS EEN MUG VAN EEN OLIFANT De organismen uit de microbiologie hebben typische kenmerken en eigenschappen. Met de volgende opdrachten krijg je een overzicht van de uitwendige verschillen. a
Plaats de juiste term bij de correcte afbeelding. Kies uit: virus – pantoffeldiertje – gistcel – bacterie
IN
1
Fig. 1.6
N
Fig. 1.7
Fig. 1.8
b
Fig. 1.9
Wat valt je op als je de grootte vergelijkt?
VA
c
lk type uit opdracht a is microscopisch klein. De ene is nog kleiner dan de andere. E Je hebt dus verschillende microscopen nodig om ze te kunnen waarnemen. plantaardige en dierlijke cellen
chloroplast
eiwit
virus
aminozuur
©
atoom
kikkervisje menselijke eicel
bacterie
elektronenmicroscoop lichtmicroscoop
Zo kun je een cel en een bacterie al waarnemen met een zul je om een virus te spotten een beroep moeten doen op een
14
Rol van micro-organismen
Fig. 1.10
, maar .
De eenheid waarin de grootte van bacteriën en cellen wordt uitgedrukt, is de micrometer. Voor virussen werkt men met de nanometer. Wat is het verschil tussen beide? – Een micrometer (μm) komt overeen met . Dat is het deel van een millimeter. – Een nanometer (nm) komt overeen met . Dat is het deel van een millimeter. Het grootste virus is slechts zo groot als de kleinste bacterie. d
Bacteriën en virussen zien er ook helemaal anders uit. Zoek op het internet het grootste verschil tussen een bacterie en een virus op het vlak van bouw.
IN
Benoem de aangeduide celorganellen op de afbeelding van een bacterie. Denk hiervoor onder andere terug aan de leerstof uit de eerste graad.
N
e
©
VA
3D
Fig. 1.11
1 Diversiteit in micro-organismen
15
f
Is een bacterie een plantaardige of een dierlijke cel? Verklaar. De afbeeldingen van de dierlijke en de plantaardige cel en figuur 1.11 helpen je op weg.
celmembraan celmembraan celwand
kern met DNA kern met DNA
Fig. 1.13
Een virus heeft een totaal andere bouw dan een bacterie. Bespreek de opbouw van een virus aan de hand van de onderstaande afbeelding van het hiv. Zoek informatie op het internet en vul de legende aan.
VA
g
celwand Fig. 1.12
N
celmembraan celmembraan
IN
celkern met DNA celkern met DNA
legende
naam
©
of DNA of RNA
3D
omschrijving / functie
een
of
Fig. 1.14
de
een
(alleen aanwezig bij
dat bestaat uit vetten en
dierenvirussen)
materiaal van de gastheercellen, al dan niet voorzien van
16
Rol van micro-organismen
(= uitsteeksels)
2
Bacteriën verschillen ook onderling van elkaar. Er bestaan heel wat variaties. Zet de belangrijkste types in de tabel hieronder op een rijtje, elk met een aantal typerende kenmerken en vertegenwoordigers. De ontdekplaat helpt je zeker en vast bij het verzamelen van de nodige informatie.
type
ontdekplaat
kenmerken Kokken zijn Ze kunnen
IN
De foto toont stafylokokken; zij verspreiden onder meer ernstige ziektes. Fig. 1.15
Het dodelijkste voorbeeld is de Streptococcus pyogenes, ook wel
de genoemd.
N
Bacillen zijn
of
Bij vermenigvuldiging ontstaat aan een dochtercel.
©
VA
Het voorbeeld op de foto is verantwoordelijk voor . Ook de bacterie die in de middeleeuwen verantwoordelijk was voor de
Fig. 1.16
zwarte dood of de , was een bacil.
Vibrionen of zijn gebogen staafjes.
Het bekendste voorbeeld uit deze groep is Vibrio cholera, verantwoordelijk voor de ziekte
Fig. 1.17
Spirillen (ook wel genoemd) zijn spiraalvormig opgerolde staafjes. Ze komen voor in afval en water dat rijk is aan waterstofsulfide. Treponema pallidum veroorzaakt de ziekte .
Fig. 1.18
1 Diversiteit in micro-organismen
17
3
Ook virussen verschillen onderling van elkaar qua uitzicht. Zo is de af- of aanwezigheid van een virusenveloppe een belangrijk criterium bij de indeling van virussen. Vul de tabel verder aan, aan de hand van de ontdekplaat bij opdracht 2. Dit is een typisch voorbeeld van een virus met/zonder enveloppe. Het gaat om het coronavirus, waarbij verschillende in de omhullende vetlaag ingebed zijn.
werkt goed tegen deze virussen, omdat ze inwerkt op de vetlaag. Ze lost de vetlaag op in water, waardoor het virus
Fig. 1.19
IN
en niet meer is. Andere voorbeelden van virussen met deze structuur zijn:
Dit is een typisch voorbeeld van een virus met/zonder enveloppe. Je noemt ze naakte virussen.
Ze bestaan enkel uit
N
die omringd zijn door een . Voorbeelden van dergelijke virussen zijn:
rhinovirus ( ), norovirus ( ) en papillomavirus (veroorzaakt ).
VA
Fig. 1.20
4
Bacteriën en virussen verschillen ook van elkaar op het vlak van voortplanting. a
Bekijk de video en omschrijf het verschil in je eigen woorden.
VIDEO
©
b
Hoe dringt een virus een gastcel binnen? Bekijk de video via de QR-code.
–
–
–
–
18
Het virus infecteert het lichaam.
Rol van micro-organismen
VIDEO
Virussen en bacteriën verschillen niet alleen op het vlak van bouw. Ook hun voortplanting en werking zijn anders. Virussen zijn veel kleiner dan bacteriën. De grootte van een virus wordt uitgedrukt in nanometer (symbool: nm; 10–9m), terwijl de grootte van bacteriën uitgedrukt wordt in micrometer (symbool: μm; 10–6 m).
Test jezelf: oefeningen 3 en 4
IN
Een virus is een stukje erfelijk materiaal omringd door eiwitten. Het bestaat, afhankelijk van de soort, uit twee tot drie onderdelen: het nucleïnezuur met erfelijk materiaal, de eiwitmantel en eventueel de omringende enveloppe. Een bacterie is een eencellig organisme dat verschillende celorganellen bevat. Het erfelijk materiaal ligt niet in een celkern, maar ligt los in het cytoplasma. Er bestaan verschillende soorten bacteriën met elk een totaal ander uitzicht. audio
BACTERIËN VERSCHILLEN VAN VIRUSSEN ALS EEN MUG VAN EEN OLIFANT
Bacteriën en virussen worden wel eens met elkaar verward, maar toch verschillen ze echt heel grondig van elkaar, evenveel dus als een mug van een olifant.
Je hebt het ongetwijfeld al een keertje meegemaakt: je neemt een stukje brood en het vertoont blauwe vlekken, of je proeft bijna van een brokje kaas met witte haartjes … Ook dat zijn voorbeelden van micro-organismen.
VA
1
N
ER LEVEN PADDENSTOELEN IN HUIS!
a
Over welk micro-organisme gaat het hier?
b
Fig. 1.21
Hoe verklaar je dat je deze micro-organismen met het blote oog kunt waarnemen?
Zijn deze micro-organismen altijd gevaarlijk? Zoek het even op en verklaar het aan de hand van een concreet voorbeeld. Denk ook terug aan de leerstof uit de eerste graad.
©
c
1 Diversiteit in micro-organismen
19
2
Schimmels zijn volledig anders opgebouwd dan virussen en bacteriën.
IN
Op de foto’s zie je links de ‘penseelschimmel’ en rechts ‘gist’. Beschrijf de verschillen in de bouw.
Fig. 1.22
N
De voortplanting bij schimmels is heel speciaal. Ze kan, afhankelijk van de soort, zowel geslachtelijk als ongeslachtelijk gebeuren.
VA
3
Fig. 1.23
a
Leg aan de hand van de afbeelding hieronder de ongeslachtelijke vermenigvuldiging bij eencellige schimmels uit. ontwikkelende knop
dochterknoppen
©
moedercel
Fig. 1.24
Naast knopvorming kan de ongeslachtelijke vermenigvuldiging ook gebeuren door het vormen van extra schimmeldraden.
20
Rol van micro-organismen
Schimmels vormen een aparte groep binnen de micro-organismen. Je kunt ze vaak met het blote oog waarnemen omdat ze grote groepen vormen die aan elkaar ‘vastkleven’. Ze verschillen in bouw van de virussen en de bacteriën en hebben een bijzondere manier van voortplanting: – Schimmels kunnen zowel eencellige als meercellige organismen zijn. – Schimmels kunnen zich geslachtelijk voortplanten of ongeslachtelijk vermenigvuldigen (met knopvorming of door het vormen van extra schimmeldraden). Niet alle schimmels zijn schadelijk voor de gezondheid. Test jezelf: oefeningen 5 en 6
IN
AUDIO
Het grootste organisme op aarde is een schimmel. De Sombere Honingzwam (Armillaria ostoyae) heeft een wereldwijde verspreiding. In 1998 werd in Malheur National Forest in de Amerikaanse staat Oregon een ongewoon zware boomsterfte vastgesteld. Onderzoek wees uit dat de bomen bijna allemaal geïnfecteerd waren met deze Honingzwam. De grootste afstand tussen de geïnfecteerde bomen was bijna vier kilometer. Hieruit kon de grootte van de zwamvlok (het ondergrondse netwerk van alle draden van de schimmel) worden opgemaakt; hij nam maar liefst 965 hectare in beslag. Dat is evenveel als 1665 voetbalvelden. Bovendien werd het organisme op 2400 tot 8650 jaar oud geschat. AUDIO
N
Interessant om weten
VA
Fig. 1.25
ER LEVEN PADDENSTOELEN IN HUIS!
©
Paddenstoelen in huis zijn de nachtmerrie voor iedere huiseigenaar. Ze zien er misschien onschuldig uit, maar vaak zijn ze dat echt niet. Dikwijls zijn ze een signaal voor een vochtprobleem in de woning en dat kan erg nadelig zijn voor zowel de woning als de gezondheid.
1 Diversiteit in micro-organismen
21
2 P OSITIEVE ROL VAN MICRO-ORGANISMEN MICRO-ORGANISMEN VEROVEREN OOK DE SUPERMARKT 1
In de eerste graad leerde je dat bacteriën een belangrijke rol spelen bij de spijsvertering. Denk maar aan de werking van de darmflora. Ook op andere plaatsen in het menselijk lichaam zijn ze onmisbaar. De volledige verzameling van micro-organismen die op en in ons lichaam leven, noem je voortaan het microbioom.
Omschrijf het nut van het microbioom in de darmen.
Fig. 2.1
VA
INFO MICROBIOOM
N
a
IN
Los de volgende opdrachten op met behulp van de link achter de QR-code.
b
Waar of niet waar? Verklaar. ‘Je kunt de bacteriën in je darmen niet aanvullen.’
©
c
Fig. 2.2
Waarom is het microbioom van de huid zo belangrijk?
d
Hoe verklaar je dat producenten van schoonheidsproducten in de farmaceutische sector inzetten op een zogenaamde ‘milde reiniging van het gelaat’?
22
Rol van micro-organismen
2
Bacteriën worden aan voeding toegevoegd. Zo bestaan er onder meer bacteriën die melk kunnen omzetten in kaas of yoghurt en is zuurkool (choucroute) niets anders dan witte kool die verzuurd is door bacteriën. In het volgende onderzoek ga je zelf kaas maken. Fig. 2.3
1
ONDERZOEKSVRAAG
IN
ONDERZOEK 2
Uit welk deel van de melk wordt er kaas gemaakt? 2 HYPOTHESE
N
3 BENODIGDHEDEN
VA
kookpot zeef twee plastieken bekertjes mengkom lepel volle melk kefir kruiden schoteltje
4 WERKWIJZE
Fig. 2.4
©
1 Meng de kefir door de melk. 2 Warm de melk op tot juist onder het kookpunt. Let op: tijdens het opwarmen, mag je niet roeren in de melk. 3 Wacht een drietal minuten. 4 Schep de bovendrijvende vlokken af met de zeef en breng ze in de mengkom. 5 Voeg naar smaak enkele kruiden toe zoals peper, zout ... 6 Prik gaatjes in de bodem van een plastieken bekertje. 7 Vul 1/3 van de beker met het mengsel van vlokken en kruiden. 8 Vul het andere bekertje met water en plaats het boven op het mengsel in het eerste bekertje. Je hebt dus een soort pers gemaakt. Zet de beide bekertjes op het schoteltje. 9 Laat de bekertjes gedurende een dag op elkaar staan. 10 Haal het kaasje uit de vorm. 11 Proef van je eigengemaakte kaas en van die van je klasgenoten.
2 Positieve rol van micro-organismen
23
5 WAARNEMING a
Wat gebeurt er bij stap 3?
b
Wat proef je bij stap 11?
6 BESLUIT
IN
Uit welk deel van de melk wordt er kaas bereid?
7 REFLECTIE
Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.
N
Wie heeft de lekkerste kaas gemaakt?
VA
Waarom moet je de melk aan de kook brengen?
Waarom laat je de twee bekertjes een dag op elkaar staan?
Interessant om weten
©
Kefir is oorspronkelijk afkomstig uit de Kaukasus (een gebergte op de uiterste zuidoostelijke grens van Europa en het westen van Azië) en werd vermoedelijk ontdekt door een volk met de naam ‘Osseten’. Die stonden toen bekend om hun vitaliteit, hun hoge ouderdom en hun buitengewone gezondheid. Kefir heeft positieve effecten op het maag-darmstelsel en is rijk aan mineralen en vitaminen. Het geheim van de Osseten werd eeuwenlang bewaard. Pas in het begin van de 19e eeuw is het kefir-effect bekend geworden bij het grote publiek. Sindsdien is kefir wereldwijd de ‘drank van de honderdjarigen’ geworden en synoniem voor een dagelijkse bron van vitaliteit. Fig. 2.5
24
Rol van micro-organismen
audio
3
Je kent ongetwijfeld nog andere voorbeelden waarbij micro-organismen op een positieve manier ingezet worden. a
Noteer een vijftal voorbeelden. Vermeld zeker om welk soort micro-organisme het gaat.
b
IN
Bekijk de video via de QR-code en beschrijf het grote voordeel van de cyanobacterie.
VIDEO
VA
N
Fig. 2.6
De meeste bacteriën zijn onschadelijk voor de mens. Sommige zijn zelfs erg nuttig en zorgen voor een optimale werking en bescherming van het menselijk lichaam.
©
De volledige verzameling van micro-organismen die op en in ons lichaam leven, is het microbioom. Bacteriën worden aan voedingsmiddelen toegevoegd. Ook in de farmaceutische sector wordt er ingezet op producten die het microbioom beïnvloeden. Test jezelf: oefening 7
audio
MICRO-ORGANISMEN VEROVEREN OOK DE SUPERMARKT In de supermarkten vind je tegenwoordig een uitgebreid gamma aan melkdrankjes met probiotica, producten waar micro-organismen aan toegevoegd zijn voor de smaak enzovoort.
2 Positieve rol van micro-organismen
25
3 B ESTRIJDEN VAN SCHADELIJKE MICRO-ORGANISMEN STERKER DAN JE DENKT! 1
Micro-organismen kunnen ons leven negatief beïnvloeden. Gelukkig zijn er middelen om ze te bestrijden.
a
Over welk type micro-organisme gaat dit artikel?
b
Met welk geneesmiddel wordt dit micro-organisme normaal gezien behandeld?
Met welk probleem wordt de wereld van de geneeskunde meer en meer geconfronteerd en wat betekent dat?
VA
d
VIDEO
N
c
ARTIKEL
IN
Lees het artikel dat achter de QR-code zit en los de vragen op. Bekijk ook zeker de video. Voor de antwoorden mag je ook extra informatie opzoeken.
Welke bacteriën vallen onder de groep van multiresistente bacteriën?
e
Wat zijn breedspectrumantibiotica?
Wat is de tegenhanger van breedspectrumantibiotica en waarom worden deze door artsen bij voorkeur gebruikt?
©
f
26
Rol van micro-organismen
g
Op welke manieren kan de geneeskunde strijd voeren tegen resistente bacteriën?
h
Hoe wordt er in het artikel verklaard dat antibiotica nog te vaak onterecht worden voorgeschreven?
IN
i
Wat versta je onder ‘bacteriofaagtherapie’ en hoe verklaar je dat deze therapie niet altijd wordt aangewend in onze ziekenhuizen?
VA
N
Een belangrijk item binnen sensibilisering is het gebruik van posters en reclamespotjes. Op de website achter de QR-code vind je hiervan verschillende voorbeelden.
©
j
WEBSITE
ANTIBIOTICA Gebruik ze goed en enkel als het moet!
Fig. 3.1
Fig. 3.2
Het gebruik van antibiotica kent volgens deze website ook enkele vuistregels. Welke?
3 Bestrijden van schadelijke micro-organismen
27
2
De ontdekking van penicilline gebeurde in 1928 en was eigenlijk een toevallige ontdekking. Welke wetenschapper heeft een belangrijke rol gespeeld bij de ontdekking van dat antibioticum? Zoek via het internet informatie over hem en vul zijn ‘identiteitskaart’ in.
Verdienste op wetenschappelijk vlak:
VIDEO
IN
Hoe deed hij de ontdekking?
Naam:
Geboren:
Overleden:
N
Nationaliteit:
Je weet al dat bacteriën kunnen worden bestreden met behulp van antibiotica. Die hebben echter geen enkel effect op virussen en kun je dus niet gebruiken bij een virusinfectie. Maar hoe kun je virussen dan wel bestrijden?
VA
3
Fig. 3.3
Bekijk de video via de QR-code. a
Op welke manieren kun je virussen in het lichaam bestrijden?
b
Wat is het algemene principe van de werking van een vaccinatie?
©
28
Rol van micro-organismen
VIDEO
c
Bespreek de eerste twee verschillende types van vaccinatie aan de hand van de video. type 1
/
voordelen
IN
omschrijving
type 2
nadelen
extra informatie
wordt niet vaak gebruikt
testing op mensen is nodig
De volgende vragen kun je oplossen door informatie in te winnen op de website. Beide types van vaccins hebben een gemeenschappelijke werking. Welke? Je kunt het antwoord formuleren aan de hand van figuur 3.4.
©
VA
d
N
WEBSITE
Fig. 3.4
3 Bestrijden van schadelijke micro-organismen
29
e
Is vaccinatie een voorbeeld van actieve of passieve immunisatie? Wat is het verschil?
f
Op welke andere manieren kan het lichaam aan (natuurlijke) passieve immunisatie doen?
g
IN
Je kunt gevaccineerd worden met levende (maar verzwakte virussen) of met dode virussen. Plaats een kruisje in de juiste tabel voor elk vaccin. verzwakt, levend virus
N
ziekte
dood virus
polio (kinderverlamming) mazelen rode hond
VA
griepvaccin (influenza) bof
meningitis (hersenvliesontsteking) rotavirus
h
Beschermt een vaccin je levenslang? Verklaar en geef een voorbeeld.
©
30
Rol van micro-organismen
Fig. 3.5
Interessant om weten Virussen besmetten niet alleen mensen, maar kunnen ook andere organismen besmetten. Meestal zijn virussen specifiek voor bepaalde organismen. Toch worden soms virussen overgedragen van gewervelde dieren op de mens, zoals SARS-CoV-2. Dergelijke ziekte noemt men een zoönose. Veel ziektes zijn begonnen als zoönose, zoals onder andere ebola, hiv, lyme, pokken en rabiës.
rabiësvirus Fig. 3.6
IN
Rabiës is het virus dat hondsdolheid veroorzaakt. Mensen lopen het meestal op na een beet of via speeksel van geïnfecteerde honden, katten, vossen, vleermuizen of apen. Het is een dodelijke ziekte die niet in ons land voorkomt, maar wel opgelopen kan worden in Oost-Europa en Azië.
audio
Bacteriën en virussen kunnen mensen ziek maken. Het bestrijden ervan verschilt.
N
Een infectie veroorzaakt door bacteriën kan behandeld worden met behulp van antibiotica. – Er moet goed mee omgesprongen worden zodat de bacteriën niet resistent worden. – Er bestaat een verschil tussen breed- en smalspectrumantibiotica. – De ontdekking van penicilline gebeurde in 1928 door Alexander Fleming.
VA
Een infectie met een virus kan tegengegaan worden door immunisatie. – Dit kan zowel passief (via vaccinatie, moedermelk of navelstrengbloed) als actief door de ziekte zelf door te maken. – Het lichaam maakt antistoffen aan om het virus onschadelijk te maken. – Bij een vaccinatie worden er verzwakte of dode virussen (of deeltjes ervan) in het lichaam ingespoten. Het lichaam maakt ook hier antistoffen om een eventuele toekomstige infectie te bestrijden. – Vaccins bieden geen levenslange bescherming en dienen soms, afhankelijk van de ziekte, herhaald te worden. Test jezelf: oefeningen 8, 9 en 10
AUDIO
STERKER DAN JE DENKT!
©
Micro-organismen zijn microscopisch klein, maar toch is het niet vanzelfsprekend om ze te bestrijden. Soms blijken ze zelfs onaantastbaar en heel sterk te zijn.
3 Bestrijden van schadelijke micro-organismen
31
4 P ARASIETEN, EEN BIJZONDER GEVAL ZE BEZORGEN JE DE KRIEBELS! 1
Minstens één keer per schooljaar stuurt het CLB een brief waarin gemeld wordt dat er hoofdluizen gesignaleerd zijn. Die vallen onder de groep van de parasieten.
a
Omschrijf het begrip parasiet.
Hoeveel verschillende soorten parasieten zijn er bij de mens beschreven? Geef ook enkele concrete voorbeelden.
N
b
In de tabel op de volgende pagina’s staan vier namen van infecties die veroorzaakt worden door parasieten.
VA
2
IN
Zoek informatie op het internet om de volgende vragen te beantwoorden.
a b c d e f
Zoek bij iedere naam op wat de infectie inhoudt. Noteer de incubatietijd (dit is de tijd tussen de besmetting en het uitbreken van de eerste symptomen). Noteer de symptomen. Op welke manier kun je geïnfecteerd raken? Op welke manier kan de infectie behandeld worden? Koppel de juiste afbeelding aan de juiste parasiet.
©
A
C
32
Rol van micro-organismen
B
D
a
b
c
d
e
f
a
VA
N
IN
toxoplasmose
b
c
trichomoniasis
©
d e
f
4 Parasieten, een bijzonder geval
33
a
enterobiasis
b
c
d
IN
e
f
a
c
d
VA
b
N
malaria
e
©
f
Parasieten zijn verantwoordelijk voor een hele reeks infecties en aandoeningen. Parasieten zijn organismen die zich alleen kunnen voortplanten ten koste van een ander organisme. Bij dieren leven ze op de huid of in de darmen. Test jezelf: oefening 11
ZE BEZORGEN JE DE KRIEBELS! De hoofdluis is een voorbeeld van een parasiet, die je letterlijk de kriebels kan bezorgen!
34
Rol van micro-organismen
audio
! a h A ! a h A
SCHEMA
micro-organismen
IN
=
N
•
kleiner dan
•
(nm)
• bouw: tot delen: nucleïnezuur met , de
en
VA
eventueel de omringende
•
: met gastcel
• kunnen niet/wel bestreden worden met
©
• of immunisatie
•
groter dan
•
• bouw: eencellig organisme met
(µm)
• : door te delen
• kunnen niet/wel bestreden worden met ; opletten voor • meestal onschadelijk, ook in het lichaam aanwezig =
•
bouw: eencellig of meercellig organisme
• : ongeslachtelijke vermenigvuldiging ( of ) of geslachtelijke voortplanting
AHA!
35
CHECKLIST helemaal begrepen
Wat ken/kan ik?
pg.
9
Ik kan het begrip ‘micro-organisme’ definiëren.
9, 10
Ik weet dat ‘micro-organismen’ een overkoepelende term is.
9, 10
Ik kan bacteriën en schimmels herkennen onder de microscoop.
14, 15
Ik kan virussen, bacteriën en schimmels van elkaar onderscheiden op basis van hun bouw.
14-18, 20
Ik kan virussen, bacteriën en schimmels van elkaar onderscheiden op basis van hun voortplanting.
18, 20
Ik ken het vakgebied van de microbiologie.
10
IN
Ik kan micro-organismen herkennen op basis van een beschrijving.
17, 19, 22, 23, 25
Ik weet hoe micro-organismen ons voedsel kunnen besmetten.
11, 19
Ik weet dat hygiëne heel belangrijk is bij het voorkomen van de verspreiding van micro-organismen.
11, 12
Ik begrijp de werking van antibiotica.
26
Ik ken het verschil tussen breed- en smalspectrumantibiotica.
26
Ik kan het effect van antibiotica op bacteriën uitleggen.
26, 27
Ik kan verklaren hoe antibioticaresistentie ontstaat.
26, 27
Ik kan het belang van een microbioom bespreken aan de hand van enkele voorbeelden.
22
Ik begrijp het belang van vaccinatie.
28
Ik ken het verschil tussen passieve en actieve immunisatie.
30
VA
N
Ik kan voorbeelden opsommen van de rol van micro-organismen in verschillende domeinen.
©
Je kunt deze checklist ook op
36
hier kan ik nog groeien
Rol van micro-organismen
invullen bij je Portfolio.
TEST JEZELF Hoeveel verschillende kolonies kun je zien op de foto? Verklaar je antwoord.
VA
N
IN
1
Welke micro-organismen herken je op de afbeelding? Noteer de namen in de kadertjes.
©
2
Test jezelf
37
4
Welk type bacterie herken je op de afbeelding? Noteer de namen in de kadertjes. Kies uit: bacillen – vibrionen – spirillen – kokken
IN
3
Passen de volgende uitspraken bij een virus of bij een bacterie? Kruis aan.
Het is erg besmettelijk.
virus
N
uitspraak
bacterie
De meest voorkomende van die organismen zijn 1-5 µm lang.
VA
Lijkt in bouw op een echte cel, maar heeft enkele andere onderdelen.
Hecht zich vast aan een gastheer en geeft zo zijn materiaal door. Plant zich voort door in twee te delen.
Kan zich niet voortplanten buiten het lichaam van de gastheer.
Bekijk de onderstaande afbeeldingen en koppel de juiste tekening aan het juiste organisme.
©
5
38
Rol van micro-organismen
tekening 1
gist
tekening 2
dierlijke cellen
tekening 3
cellen van een grassprietje
Zijn de volgende foto’s voorbeelden van een meercellige of een eencellige schimmel? Geef een verklaring.
IN
6
7
Niet elk micro-organisme heeft een schadelijk effect. Leg uit aan de hand van een concreet voorbeeld.
8
N
Hoe werkt antibiotica in de strijd tegen ziektes? Duid het juiste antwoord aan.
VA
Door antibiotica worden alleen bacteriën onschadelijk gemaakt. Door antibiotica worden alleen virussen onschadelijk gemaakt. Door antibiotica worden zowel bacteriën als virussen onschadelijk gemaakt. Door antibiotica wordt het lichaam aangezet tot het maken van meer antistoffen.
9
De bacterie MRSA is resistent voor veel verschillende antibiotica. Wat betekent dat?
10 Hoe verklaar je dat je in je kindertijd het vaccin tegen rode hond, mazelen en bof in één inspuiting samen hebt gekregen en dat dit op 10-11-jarige leeftijd moet worden vernieuwd?
©
11 Juist of fout? Verklaar. Elk virus is een parasiet.
Verder oefenen? Ga naar
.
Test jezelf
39
IN
N
VA
©
©
VA
N
IN
Kracht en verandering van beweging
1 HOE STEL JE KRACHTEN VOOR? 2 KRACHTEN WERKEN SAMEN OF TEGEN ELKAAR 3 KUN JE KRACHTEN OPTELLEN? 4 NEWTON EN ZIJN WETTEN 5 KRACHTEN EN VERKEER
Wat weet ik al over dit thema?
1
2022
VA
© NTR
N
IN
©
2
Wat wil ik nog te weten komen?
© derijder.nl
Ontdek deze en nog andere opties op
42
Kracht en verandering van beweging
.
1 H OE STEL JE KRACHTEN VOOR? EEN KRACHT KUN JE VOORSTELLEN MET EEN PIJL 1
In de eerste graad maakte je al kennis met het vectormodel van een kracht. Met dat vectormodel worden de eigenschappen van de kracht voorgesteld: aangrijpingspunt (hier begint de pijl); richting (rechte waarop de pijl is getekend); grootte (de lengte van de pijl); zin (pijlpunt of in ons voorbeeld rechts naar boven).
Vul die eigenschappen aan op figuur 1.1.
IN
– – – –
Fig. 1.1
2
Tijdens een stretchoefening duw je met je handen loodrecht tegen een muur. a
Welke kracht wordt er gebruikt tijdens de oefening?
VA
N
b
Teken die kracht op de foto hierboven (1 cm = 10 N).
c
Omschrijf de eigenschappen van de uitgeoefende kracht. Aangrijpingspunt
©
–
Fig. 1.2
–
Richting
–
Grootte
–
Zin
1 Hoe stel je krachten voor?
43
3
Je weet dat F het symbool is voor kracht. Om aan te duiden dat kracht een vectoriële grootheid is, noteer je een pijltje () boven het symbool. Met de index geef je aan wie of wat de kracht levert en op wie of wat de kracht aangrijpt.
a
je schrijft
je leest
→
F
de krachtvector F
Fxy
de kracht die x op y uitoefent
→
Noteer de index voor de duwkracht in figuur 1.2. Gebruik de correcte symbolen (h voor hand en m voor muur).
b
Noteer die naam op de juiste plaats in figuur 1.2.
De zwaartekracht werkt in op alle voorwerpen op aarde. Als je bijvoorbeeld een doos draagt, trekt de zwaartekracht aan die doos. Teken de zwaartekracht die inwerkt op de gedragen doos. De zwaartekracht werkt met 100 N in op de dozen. (1 cm = 20 N)
b
Noteer de zwaartekrachtvector Fz op de afbeelding.
N
a
→
VA
4
IN
De zwaartekracht is een voorbeeld van een neerwaartse kracht. Er bestaan ook opwaartse krachten. Een voorbeeld daarvan is de Archimedeskracht. In het volgende onderzoek ontdek je wat die kracht is.
©
5
ONDERZOEK 1 1
ONDERZOEKSVRAAG
2 HYPOTHESE
44
Fig. 1.3
Kracht en verandering van beweging
3 BENODIGDHEDEN maatcilinder een dynamometer (10 N) metalen blokje met haakje (Het blokje moet in de maat cilinder kunnen.) statief met noot en statiefstaaf (20 cm) Fig. 1.4
4 WERKWIJZE
5 WAARNEMING
IN
1 Bouw de opstelling zoals op de foto en hang er de dynamometer aan. 2 Stel de dynamometer in op 0 N. 3 Hang het blokje aan de dynamometer en meet het gewicht. 4 Vul de maatcilinder voor 2/3 met water. 5 Breng het opgehangen blokje in de maatcilinder zodat het volledig ondergedompeld is. 6 Meet opnieuw het gewicht van het blokje.
a Hoe groot is het gewicht van het blokje bij stap 4?
N
b Wat zie je bij stap 6?
c Hoe groot is de volumestijging?
VA
d Wat stel je vast bij stap 7?
6 BESLUIT
De Archimedeskracht kunnen we als volgt omschrijven:
7 REFLECTIE
Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.
©
Waarom kun je een persoon veel gemakkelijker optillen in een zwembad?
Fig. 1.5
1 Hoe stel je krachten voor?
45
Interessant om weten De Titanic werd in 1912 gebouwd als ‘het schip dat niet kon zinken’. De compartimentering was zo gebouwd dat sluizen konden worden afgesloten op het moment dat er water in een compartiment binnen liep. Zo kon het schip blijven drijven omdat de opwaartse kracht groot genoeg bleef. Helaas liep het fout in de nacht van 14 april 1912 door een aanvaring met een ijsberg. De romp van de boot werd op verschillende plaatsen doorboord, waardoor heel wat compartimenten vol water liepen. Hierdoor werd de opwaartse kracht kleiner waardoor de boot zonk.
Fig. 1.6
6
IN
audio
Een ander voorbeeld van duwkrachten vinden we in het fitnesscentrum. Om de handspieren goed te trainen, gebruikt men de handgrip. Met dit toestel maak je knijpbewegingen om je handspieren te laten samentrekken en ontspannen.
VA
N
Teken de krachten tijdens het knijpen en noteer de krachtvectoren op de correcte plaats.
Fig. 1.7
Kracht is een vectoriële grootheid, want ze heeft een aangrijpingspunt, grootte, zin en richting.
©
Een krachtvector noteer je in symbolen als een F met een pijltje erboven. Met een index noteer je wie of wat de kracht levert en op wie of wat de kracht aangrijpt: ⟶ Fxy. Test jezelf: oefeningen 1 en 2
EEN KRACHT KUN JE VOORSTELLEN MET EEN PIJL Vermits een kracht een vectoriële grootheid is, kun je die voorstellen met een pijl.
46
Kracht en verandering van beweging
audio
2 K RACHTEN WERKEN SAMEN OF TEGEN ELKAAR JE ZIET ZE NIET, MAAR ZE ZIJN ER WEL In een magazijn staan er heel wat dozen opgestapeld in de rekken. Het lijkt erop dat hier geen krachten werkzaam zijn. Dat is echter niet waar! a
Welke kracht werkt er op de opgestapelde dozen?
IN
1
b
Waarom mag je niet te veel dozen op een plank stapelen?
Maar er zijn nog meer krachten in werking. Met een voorbeeld wordt dit allemaal duidelijk. Door de zwaartekracht oefent een voorwerp een kracht uit op zijn ondersteuning of ophanging. → In de wetenschap noem je deze kracht gewicht (G ). Op de foto (figuur 2.2) zie je drie plantjes die elk op een rekje staan. De plantjes hebben alle drie dezelfde massa en oefenen daardoor allemaal hetzelfde gewicht uit op hun ondersteuning. Teken die drie krachten in het blauw en noteer er het correcte symbool bij.
©
VA
a
N
2
Fig. 2.1
b
Fig. 2.2
Waarom vallen de plantjes niet?
2 Krachten werken samen of tegen elkaar
47
3
De plankjes oefenen dus op hun beurt een kracht uit die het gewicht, uitgeoefend door de plantjes, tegenwerkt. Een kracht die een ondersteuning uitoefent op een voorwerp is een normaalkracht (Fn). De normaalkracht staat altijd loodrecht op het steunoppervlak. Het aangrijpingspunt van die kracht teken je op de plaats waar de ondersteuning contact maakt met het voorwerp. Bovendien is de normaalkracht even groot als het gewicht, uitgeoefend door het voorwerp. Hoe groter het gewicht van een voorwerp, hoe groter de normaalkracht.
Normaalkracht
G
Gewicht
plantje
IN
Fn
G
Fn
Fig. 2.3
Teken de normaalkrachtvector op figuur 2.2 bij ieder plantje in het rood.
b
Wat zou er gebeuren met de normaalkracht als het gewicht, uitgeoefend door de plantjes, zou verdubbelen?
N
a
Als je opbergrekken installeert, staat er vaak op de verpakking of in de handleiding de maximale belasting die je op de rekken mag plaatsen. In het volgende onderzoek ga je na met welke kracht er rekening wordt gehouden bij de constructie van deze opbergrekken.
VA
4
ONDERZOEK 2 1
ONDERZOEKSVRAAG
Welk verband is er tussen de massa en de grootte van de zwaartekracht?
2 HYPOTHESE
©
3 BENODIGDHEDEN vier identieke klinkers of bakstenen of andere identieke voorwerpen een legplank van een opbergrek (+/- 60 cm)
baksteen
plank
4 WERKWIJZE 1 Een leerling houdt de plank aan de beide uiteinden vast. 2 Een medeleerling legt een klinker in het midden op de plank. 3 De medeleerling legt daarna één voor één ook de andere klinkers op de plank.
48
Kracht en verandering van beweging
Fig. 2.4
5 WAARNEMING a Wat voelt de leerling bij stap 1?
b Wat voelt de leerling bij stap 2 en stap 3?
Hoe groter de massa op de plank,
7 REFLECTIE
IN
6 BESLUIT
N
Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.
Verklaar waarom de maximale belasting genoteerd staat op de verpakking van een opbergrek.
In heel wat toepassingen in het dagelijks leven gebruik je duw- en trekkrachten: duwen tegen een deur, het verslepen van meubelen ... De kracht wordt altijd uitgeoefend op een voorwerp.
VA
5
a
Welke krachten werken op de doos (figuur 2.5) als er nog niet tegen geduwd wordt?
Teken die krachten in de figuur. Voorlopig teken je alle krachten die inwerken op een voorwerp samen in één punt. Dat punt ligt ongeveer in het midden van het voorwerp. Het is het zwaartepunt.
©
b
c
Fig. 2.5
Er wordt tegen de doos geduwd. Teken die duwkracht op figuur 2.6. Teken ook die kracht vanuit het zwaartepunt.
Fig. 2.6
2 Krachten werken samen of tegen elkaar
49
d
Het is blijkbaar niet gemakkelijk om de zware doos te verplaatsen. Wat zal er veranderen bij de duwkracht als de massa van de doos minder groot is?
e
Je duwt de doos over een laminaatvloer of over een tapijt met lange haren. Bij welk oppervlak ga je een kleinere duwkracht nodig hebben?
f
Waarom worden er karretjes gebruikt om zware dozen te verplaatsen?
IN
Op een voorwerp werkt er ook een wrijvingskracht (Fw ) in. Die kracht is afhankelijk van de aard van de ondergrond waarover de doos schuift. Tijdens het duwen of trekken moet je die kracht overwinnen. a
Wat is de zin van die wrijvingskracht in vergelijking met de zin van de duwkracht?
N
6
Fig. 2.7
→
b
De combinatie van de duwkracht en de wrijvingskracht kan uiteindelijk resulteren in een kracht, die je → de schuifkracht ( Fs ) noemt.
VA
Er zijn hierbij twee mogelijkheden: ⟶ – ofwel is de duwkracht kleiner of gelijk aan de wrijvingskracht: Fhd < of = Fw ⟶ – ofwel is de duwkracht groter dan de wrijvingskracht: Fhd > Fw Teken in beide gevallen de wrijvingskracht in de figuren 2.8 en 2.9. Duid daaronder aan of er een resterende schuifkracht is en of de doos al dan niet verschuift.
©
⟶ Fhd < of = Fw
Fn
Fn
→
G
Kracht en verandering van beweging
→
G
Er is wel/geen schuifkracht. De doos verschuift wel/niet.
50
⟶ Fhd > Fw
Fig. 2.8
Fig. 2.9
Er is wel/geen schuifkracht. De doos verschuift wel/niet.
Interessant om weten
Fig. 2.10
audio
IN
Door de vooruitgang van de wetenschap worden steeds betere sportprestaties bereikt. Door bijvoorbeeld het verlagen van de weerstandskracht, is het mogelijk om grotere snelheden te ontwikkelen. – In de zwemsport zijn er badpakken ontworpen die de weerstand met het water verlagen en leren de atleten om een gestroomlijnde houding aan te nemen. – Wielrenners dragen tijdens een tijdrit een speciale helm en liggen bijna met het hoofd op het stuur om zo weinig mogelijk wind op te vangen. – Racewagens worden getest in windtunnels om na te gaan of de vorm van de auto voldoende aerodynamisch is.
Fig. 2.11
Fig. 2.12
–
→
N
Er werken twee krachten in op een ondersteund of opgehangen voorwerp.
Het gewicht (G ) is de kracht die een voorwerp uitoefent op zijn steun.
→
– De normaalkracht (Fn) is de kracht die de steun loodrecht uitoefent op het voorwerp.
VA
De wrijvingskracht (Fw) is de kracht die overwonnen moet worden om het voorwerp te verplaatsen over zijn steun. Hoe ruwer de oppervlakten, hoe hoger de wrijvingskracht. Als je een ondersteund voorwerp wilt verplaatsen, zul je een duw- of trekkracht moeten uitoefenen op het voorwerp.
⟶ – Als de duwkracht kleiner of gelijk is aan de wrijvingskracht: Fhd < of = Fw, dan is er geen resterende schuifkracht en komt het voorwerp niet in beweging. ⟶ – Als de duwkracht groter is dan de wrijvingskracht: Fhd > Fw, dan is er wel een resterende schuifkracht en dan komt het voorwerp in beweging. Test jezelf: oefeningen 3 en 4
©
audio
JE ZIET ZE NIET, MAAR ZE ZIJN ER WEL Ook al is er uiterlijk niets merkbaar, toch werken er tal van krachten in op voorwerpen.
2 Krachten werken samen of tegen elkaar
51
3 KUN JE KRACHTEN OPTELLEN? ALS JE KRACHTEN BUNDELT, KUN JE MEER 1
Tijdens het verplaatsen van een zware doos werken twee vrienden samen. Anaïs duwt en Mourad trekt aan de doos.
Fw
FMd
FAd
IN
FR
Fig. 3.1
a
Welke persoon oefent de grootste kracht uit? Hoe zie je dat?
b
Welke krachten versterken elkaar? Hoe zie je dat?
c
N
De doos ondervindt ook weerstand. Met welk vectormodel op de tekening wordt die voorgesteld?
VA
d
Hoe noem je die kracht?
e
Deze kracht werkt tegen. Hoe zie je dat op de afbeelding?
De drie krachten samen resulteren in één kracht, die je de resulterende kracht noemt. Die kracht wordt voorgesteld door de rode pijl in figuur 3.1. Je leert nu hoe je die kracht kunt bepalen. Voer de stappen uit.
©
2
⟶ Teken de kracht die Anaïs uitoefent op de doos (FAd) in de lege rechthoek hieronder. ⟶ ⟶ – Teken de kracht die Mourad uitoefent op de doos (FMd) vanaf de pijlpunt van FAd. ⟶ – Teken de weerstandskracht vanaf de pijlpunt van FMd, maar met tegengestelde zin. ⟶ – De resulterende kracht vind je door het beginpunt van FAd te verbinden met de pijlpunt van de weerstandskracht. –
52
Kracht en verandering van beweging
a
De vier stappen, die je zonet uitgevoerd hebt, vormen de kop-staartmethode. Verklaar.
b
Waarom is de resulterende kracht toch kleiner dan de trekkracht en de duwkracht samen?
Tijdens touwtrekken zijn er altijd twee teams die trekken aan het touw. Het linker team trekt met 800 N aan de koord en het rechter team trekt met 1000 N aan de koord. Teken beide krachten en de resulterende kracht (100 N = 2 cm).
IN
c
3
N
Fig. 3.2
Figuur 3.3 toont twee personen die een kar voorttrekken op een spoor. Voor de beide krachten geldt dat de grootte, de zin en het aangrijpingspunt gelijk zijn, maar de richting is verschillend. Teken de twee trekkrachten vanuit het aangrijpingspunt aan de kar. Beide personen trekken met 800 N (200 N = 1 cm). B
VA
a
Fig. 3.3
Om de resulterende kracht van deze krachten te vinden, maak je gebruik van de parallelmethode. – Teken hulplijntjes in stippellijn, evenwijdig aan de getekende krachten, zodat je een parallellogram krijgt. – De diagonaal van het parallellogram (vertrekkend vanuit het aangrijpingspunt van de krachten) is de resulterende kracht. – Teken die resulterende kracht.
©
b
A
Fig. 3.4
3 Kun je krachten optellen?
53
Als er meer dan twee krachten betrokken zijn met dezelfde zin, maar een verschillende richting, kun je ook de parallelmethode toepassen, maar dan moet je ze meerdere keren gebruiken. Een vrachtschip moet soms geloodst worden naar de haven. Er worden sleepboten ingezet om het schip in de juiste richting te trekken. Zo kan een vrachtschip getrokken worden door drie sleepboten. a
Fig. 3.5
Om de resulterende kracht te bepalen, neem je eerst de krachten F1 en F2 samen en daarna voeg je er F3 aan toe.
F3
F1
F2
F1 + F2
IN
4
Fig. 3.6
Bepaal de resulterende kracht van de onderstaande krachten.
N
b
F1
VA
F3
F2
Fig. 3.7
Drie krachten vertrekken vanuit hetzelfde aangrijpingspunt en zijn even groot. Tussen de krachten is er telkens een hoek van 120°. Teken de drie krachten en bepaal de resulterende kracht.
©
c
Hoe groot is de resulterende kracht?
54
Kracht en verandering van beweging
Interessant om weten De NASA wil met het project DART (Double Asteroid Redirection Test) een asteroïde verplaatsen zonder dat daarbij mensen ingezet worden. De bedoeling is om een ruimtetuig met grote snelheid tegen de asteroïde Dimorphos te laten botsen. De ontwikkelde resulterende kracht zou voldoende groot moeten zijn om die asteroïde een klein beetje te verplaatsen.
Fig. 3.8
IN
Dit is maar een test, want de asteroïde vormt geen gevaar voor ons. Het is wel een goede voorbereiding voor als het in de toekomst echt zover zou komen. audio
Je kunt de resulterende kracht op verschillende manieren bepalen.
– Bij krachten die dezelfde richting hebben, maar een verschillende zin, kun je de resulterende kracht vinden met de kop-staartmethode.
Test jezelf: oefening 5
N
– Bij krachten met dezelfde zin, maar verschillende richting, kun je de resulterende kracht vinden met de parallelmethode.
audio
VA
ALS JE KRACHTEN BUNDELT, KUN JE MEER
©
Dat kan wel en niet waar zijn. Als de richting en de zin van de krachten gelijk zijn, dan versterken ze elkaar. Is de richting gelijk, maar de zin verschillend, dan werken ze elkaar tegen.
3 Kun je krachten optellen?
55
4 N EWTON EN ZIJN WETTEN VOLGENS NEWTON IS ’S MORGENS OPSTAAN MOEILIJK 1
Als je in een auto zit die vanuit stilstand heel snel optrekt, voel je de eerste wet van Newton of de traagheidswet. Wat die wet precies inhoudt, bestudeer je in het volgende onderzoek. ONDERZOEK 3 1
ONDERZOEKSVRAAG
2 HYPOTHESE
IN
Wat gebeurt er als je een handdoek onder een fles wegtrekt?
risicoanalyse
3 BENODIGDHEDEN
4 WERKWIJZE
Leg de handdoek op de labotafel. Zet er een fles rechtopstaand op. Neem de handdoek aan twee hoekpunten goed vast. Trek de handdoek met een korte ruk onder de fles vandaan.
Fig. 4.1
VA
1 2 3 4
N
een gevulde plastieken fles (50 ml) een keukenhanddoek
5 WAARNEMING
Wat gebeurt er met de fles bij stap 3?
6 BESLUIT
7 REFLECTIE
Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.
©
Waarom word je stevig tegen de zetel geduwd als je in een snel optrekkende auto zit?
Voorwerpen die niet bewegen, hebben de neiging om in rust te blijven. Die eigenschap noem je de traagheid van voorwerpen.
56
Kracht en verandering van beweging
2
Bij het vorige onderzoek ben je uitgegaan van een voorwerp in rust. Maar wat is het effect van de traagheidswet bij een bewegend voorwerp?
ONDERZOEK 4 1
ONDERZOEKSVRAAG
risicoanalyse
2 HYPOTHESE
3 BENODIGDHEDEN
4 WERKWIJZE
vouwmeter
N
speelgoedautootje speelgoedauto twee vouwmeters knikker pennenzak knikker dubbelzijdige kleefband
IN
pennenzak
Fig. 4.2
VA
1 Ontvouw de vouwmeters en leg ze evenwijdig naast elkaar zodat er een baan ontstaat. 2 Plaats de pennenzak aan het einde van het traject. 3 Kleef een stukje dubbelzijdige kleefband op het dak van het autootje en kleef er de knikker aan vast. 4 Laat het autootje met een voldoende snelheid langs de baan rijden, tot het tegen de pennenzak botst.
5 WAARNEMING
Wat gebeurt er met de knikker op het moment van de botsing?
6 BESLUIT
©
7 REFLECTIE Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.
Waarom loop je nog een beetje verder als ze je vragen om onmiddellijk te stoppen tijdens het lopen?
4 Newton en zijn wetten
57
Milan rijdt met zijn mountainbike tegen een stevige snelheid over een oneffen terrein. Hij is even verstrooid, waardoor hij een grote steen op de grond niet opmerkt. Wat gebeurt er met Milan?
Fig. 4.3
IN
Bij een kop-staartaanrijding is het niet altijd duidelijk welke bestuurder in fout is.
Fig. 4.4
Hieronder lees je enkele voorbeeldvragen die agenten kunnen stellen. Wat kunnen ze hiermee te weten komen?
N
– Is je hoofd eerst tegen de kopsteun gebotst en dan naar voren geduwd?
– Heeft je hoofd eerst naar voren bewogen en daarna tegen de kopsteun gebotst?
VA
Interessant om weten
©
Het dragen van een gordel tijdens het autorijden is tegenwoordig vanzelfsprekend, maar het is ooit anders geweest. Voor 1975 was het dragen van een autogordel niet verplicht. Tijdens een ongeval werden inzittenden door de audio voorruit geslingerd als gevolg van de traagheidswet. De gordel zorgt ervoor dat je in je zetel blijft zitten. Vanaf 1975 werd het dragen van de gordel in de auto vooraan verplicht. Pas in 1991 werd het dragen van de autogordel ook achteraan verplicht.
Fig. 4.5
Een voorwerp dat in rust is, wil in rust blijven. Een voorwerp dat in beweging is, wil in beweging blijven. Dat is de eerste wet van Newton of de traagheidswet. Test jezelf: oefening 6
VOLGENS NEWTON IS ’S MORGENS OPSTAAN MOEILIJK ’s Morgens ben je in rust. Het vergt dan een inspanning om in beweging te komen.
58
Kracht en verandering van beweging
audio
OOK NEWTON WOU DE SNELSTE ZIJN! Wie met een scooter rijdt, gebruikt de gashendel om de motor te bedienen. Afhankelijk van de weersomstandigheden en de verkeersregels, moet je de snelheid voortdurend aanpassen.
1
Vul de tabel in: – In de tweede kolom vink je de bewegingstoestand van de scooter aan. – In de derde kolom motiveer je die keuze.
Je draait niet aan de gashendel.
bewegingstoestand rust constante snelheid versnellen vertragen
verklaring
IN
knop bedieningsapparaat
Fig. 4.6
rust constante snelheid versnellen vertragen
N
De gashendel is helemaal opengedraaid tijdens het rijden en je laat die vervolgens steeds meer los.
rust constante snelheid versnellen vertragen
VA
Tijdens het rijden draai je de gashendel steeds meer open.
2
In de volgende onderzoeken ga je na welk verband er is tussen de uitgeoefende kracht op een speelgoedautootje en de bewegingstoestand ervan. a
Met het eerste experiment kun je de invloed op de snelheidsverandering onderzoeken.
ONDERZOEK 5 1
ONDERZOEKSVRAAG
©
Welk verband is er tussen de trekkracht op een wagentje en de snelheid ervan?
2 HYPOTHESE
risicoanalyse
4 Newton en zijn wetten
59
3 BENODIGDHEDEN wagentje touw (ongeveer 1 m) katrol met bevestigingsklemmen drie blokjes met dezelfde massa
F
4 WERKWIJZE
Fig. 4.7
F
Fig. 4.8
N
5 WAARNEMING
IN
1 Bevestig de katrol op de hoek van de labotafel. 2 Bevestig het touw aan het wagentje. 3 Hang een eerste blokje aan het andere uiteinde van het touw om een kracht te genereren op het wagentje. 4 Plaats het wagentje op 70 cm van de katrol en breng het touw over de katrol. 5 Laat nu het wagentje en het blokje los. 6 Herhaal het experiment met drie blokjes aan het touw om een grotere trekkracht op het wagentje uit te oefenen.
a Wat gebeurt er met het wagentje als het blokje losgelaten wordt?
b Wat gebeurt er met het wagentje als er een grotere massa aan het touw bevestigd wordt?
VA
6 BESLUIT
Als je een grotere massa aan het touw bevestigt, vergroot op het wagentje.
7 REFLECTIE
Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.
©
Wat gebeurt er als de uitgeoefende kracht op het wagentje kleiner is dan de wrijvingskracht?
60
Kracht en verandering van beweging
.
b
Ook via de afstand kun je nagaan of er een verband is.
ONDERZOEK 6 1
ONDERZOEKSVRAAG Welk verband is er tussen de kracht op een speelgoedautootje en de afstand die het aflegt?
2 HYPOTHESE
risicoanalyse
3 BENODIGDHEDEN
IN
speelgoedauto
elastiek
nagel
speelgoedautootje stevige elastiek nageltjes om het elastiek te bevestigen houten plank hamer rolmeter (20 m)
Fig. 4.9
houten plank
N
4 WERKWIJZE
VA
1 Bevestig het elastiek aan één uiteinde van de plank met de nageltjes en de hamer. 2 Schiet het speelgoedautootje weg over de grond als met een katapult. Eerst doe je dit door het elastiek lichtjes op te spannen. 3 Om een grotere kracht uit te oefenen ga je het elastiek daarna half opspannen en ten slotte schiet je het autootje weg met een sterk gespannen elastiek. 4 Meet telkens de afstand die het wagentje aflegt met de rolmeter.
5 WAARNEMING
Noteer telkens de gereden afstand in m. – Licht gespannen elastiek: – Half gespannen elastiek:
– Sterk gespannen elastiek:
6 BESLUIT
©
7 REFLECTIE Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.
4 Newton en zijn wetten
61
3
Je kent het wel. Zaterdag kom je samen met je vriendinnen en je rijdt alvast naar het grootwarenhuis om frisdrank te kopen. Je plaatst de frisdrank op je bagagedrager. Plots fiets je veel lastiger. Is dat normaal? Je gaat op onderzoek.
ONDERZOEK 7 1
ONDERZOEKSVRAAG Welk verband is er tussen de totale massa van een wagentje en de snelheid?
2 HYPOTHESE risicoanalyse
3 BENODIGDHEDEN wagentje touw (ongeveer 1 m) katrol met bevestigingsklemmen vier blokjes met dezelfde massa 4 WERKWIJZE
N
Bevestig de katrol op de hoek van de labotafel. Bevestig het touw aan het wagentje en leg er één blokje op. Hang een ander blokje aan het andere uiteinde van het touw. Plaats het wagentje op 70 cm van de katrol en breng het touw over de katrol. Laat het blokje los. Herhaal het experiment waarbij je drie blokjes op het wagentje plaatst.
VA
1 2 3 4 5 6
IN
5 WAARNEMING
a Wat gebeurt er met het wagentje als het blokje losgelaten wordt?
b Wat gebeurt er met het wagentje als je de massa van het wagentje vergroot?
6 BESLUIT
©
7 REFLECTIE
Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.
62
Kracht en verandering van beweging
F
Fig. 4.10
4
Een personenauto en een vrachtwagen naderen een verkeerslicht dat op groen staat. Plots springt het verkeerslicht op oranje. Welk voertuig zal het gemakkelijkste tot stilstand komen? a
Je onderzoekt het zelf aan de hand van een fiets.
ONDERZOEK 8 1
ONDERZOEKSVRAAG Wat is het verband tussen de massa van een fiets (onbelast en belast) en de remafstand?
2 HYPOTHESE
3 BENODIGDHEDEN
4 WERKWIJZE
N
snelheidsmeter op fiets rolmeter (20 m) fiets krijt
IN
VA
1 Je tekent met krijt een startstreep op de speelplaats. 2 Zet met de rolmeter een traject uit van ongeveer 50 m en teken de eindstreep. 3 Monteer de snelheidsmeter op de fiets. 4 Leg het traject af (onbelast) met een snelheid van 15 km/h. 5 Op het moment dat je met je voorwiel over de eindstreep komt, rem je zo snel mogelijk af tot stilstand. 6 Teken met krijt een streep tot waar je gekomen bent. 7 Meet de afstand die je afgelegd hebt tijdens het remmen. 8 Laat een medeleerling plaatsnemen op de bagagedrager en herhaal de stappen 4 tot en met 7.
5 WAARNEMING
a Hoe groot is de remafstand als je onbelast rijdt?
©
b Hoe groot is de remafstand bij belasting?
6 BESLUIT
4 Newton en zijn wetten
63
7 REFLECTIE Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.
Welk voertuig (personenauto of vrachtwagen) komt het gemakkelijkste tot stilstand?
Waarom kan een trein bij een noodstop niet onmiddellijk stoppen?
IN
Interessant om weten
De Spirit of Australia werd in 1974 gebouwd, maar is nog steeds de snelste speedboot ter wereld. Hij kan een snelheid halen van 511 km/h.
N
De boot heeft een krachtige motor die ook in straaljagers gebruikt wordt. Bij de bouw van deze houten boot is er rekening gehouden met zijn massa en de vorm, zodat de boot weinig wrijving ondervindt tijdens het varen.
VA
Fig. 4.11
audio
Als op een voorwerp een resulterende kracht werkt, dan neemt zijn snelheid toe. – Hoe groter de kracht, hoe meer de snelheid toeneemt. – Hoe groter de massa, hoe minder de snelheid toeneemt. Dat is de tweede wet van Newton. De remafstand van een bewegend voertuig is afhankelijk van de massa van dat voertuig.
©
Test jezelf: oefeningen 7 en 8
audio
OOK NEWTON WOU DE SNELSTE ZIJN! Newton wist als geen ander dat de snelheid onderworpen is aan zijn tweede wet. Om een zo groot mogelijke snelheid te krijgen, moet de massa van het voertuig zo laag mogelijk zijn en de resulterende kracht zo groot mogelijk.
64
Kracht en verandering van beweging
5 K RACHTEN EN VERKEER DE STRAAT IS GEEN RACECIRCUIT! 1
Als je je rijbewijs voor motorvoertuigen behaald hebt, zul je heel wat kennis opgestoken hebben in verband met het verkeer. Zo zul je zeker te weten komen dat er een verband is tussen de snelheid van een voertuig en de schade die het kan aanrichten.
ONDERZOEK 9 1
ONDERZOEKSVRAAG
IN
In het volgende onderzoek ga je dat aan de hand van een experiment achterhalen.
Fig. 5.1
2 HYPOTHESE
N
Welk verband is er tussen de snelheid van een autootje en de vervorming van aluminiumfolie?
bovenaanzicht
3 BENODIGDHEDEN
VA
houten plankjes voor tunnel aluminiumfolie speelgoedautootje plakband touw schaar massa's om de tunnel te fixeren
risicoanalyse
massa
aluminiumfolie
tunnel van houten plankjes achterzijde touw
4 WERKWIJZE
©
speelgoedauto 1 Maak een tunneltje met de houten plankjes Fig. 5.2 (zie figuur 5.2). 2 Kleef aluminiumfolie (dubbel geplooid) aan één uiteinde van de tunnel. Let erop dat je onderaan een beetje ruimte laat zodat je het touw eronderdoor kunt trekken. 3 Maak een touw van ongeveer 1 m lang vast aan het autootje. 4 Plaats het tunneltje over het touw en zet er de massa's tegen zodat het niet kan verschuiven. 5 Teken een startlijn op ongeveer 80 cm voor de tunnel en plaats het autootje op die startlijn. 6 Trek aan het touw zodat het autootje traag rijdt. Noteer wat er gebeurt als het autootje tegen de aluminiumfolie botst. 7 Trek daarna aan het touw zodat het autootje iets sneller rijdt. Noteer ook nu wat er gebeurt met de aluminiumfolie. 8 Ten slotte zorg je ervoor dat het autootje met grote snelheid op de aluminiumfolie botst.
5 Krachten en verkeer
65
5 WAARNEMING vervorming aluminiumfolie
vautootje klein
matig
groot
6 BESLUIT
IN
7 REFLECTIE
Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.
N
Wat gebeurt er met de snelheid tijdens de botsing?
VA
Speelt de massa van een voertuig ook een rol bij de veroorzaakte schade? ja / neen Bedenk eventueel een experiment om dit aan te tonen.
Er wordt heel wat onderzoek uitgevoerd om systemen te ontwikkelen om de lichamelijke schade bij een botsing in het verkeer tot een minimum te herleiden. De laatste jaren zijn auto’s veel veiliger geworden.
©
2
PROEFVERSLAG
Al deze veiligheidsvoorzieningen worden eerst uitgetest in een crashtest. a
Bekijk de video en noteer wat er gebeurt als je geen gordel zou dragen in de auto tijdens een botsing.
Fig. 5.3
66
Kracht en verandering van beweging
VIDEO
b
Hieronder staat beschreven wat de gordel voor je doet als je een botsing meemaakt bij 50 km/h in amper enkele milliseconden. Zet de gebeurtenissen in de correcte volgorde. – – – – –
Inzittenden beginnen naar achteren te bewegen. Auto staat stil; verste verplaatsing van de inzittenden. Gordel wordt 10 % losser; inzittenden ‘vliegen’ naar voren. De gordelspanner wordt geactiveerd. Gordel is maximaal gespannen. 10 ms
30 ms
90 ms
100 ms
De eerste auto met airbag rolde van de band in 1973. Ondertussen worden auto’s standaard uitgerust met airbags. De techniek wordt steeds meer verfijnd. Bekijk de video. Wat is de functie van airbags?
VA
c
N
25 ms
IN
Fig. 5.4
©
d
VIDEO
Er is een groot aanbod aan autobanden. Er zijn brede, smalle, grote en kleine banden. Je kunt niet zomaar elk bandtype op iedere auto leggen. –
Waarom rijden formule 1-wagens op heel brede banden? Zoek dit even op.
5 Krachten en verkeer
67
– Kleine wagens hebben vaak kleinere en smallere banden. Waarom is het niet verstandig om hier brede banden op te leggen? Zoek dit even op.
Fig. 5.5
Al die veiligheidsmaatregelen hebben weinig of geen effect als de snelheidsbeperkingen niet gerespecteerd worden. Heel wat mensen zijn geïrriteerd door snelheids- en trajectcontroles, maar beseffen niet welke gevaren hoge snelheden in het verkeer veroorzaken. a
IN
3
Bij zware regenval verschijnt heel vaak de waarschuwing ‘Gevaar voor aquaplaning’ op de signalisatieborden boven de autosnelweg.
N
Bekijk de video. – Wat is de oorzaak van aquaplaning?
VA
VIDEO
– Bij welke hoeveelheid water wordt het gevaarlijk?
– Bij welke snelheid wordt de kans op aquaplaning veel groter?
– Hoe kun je aquaplaning voorkomen? Som vier maatregelen op.
©
b
Het is wetenschappelijk bewezen dat je remafstand groter wordt als je met een hoge snelheid rijdt. – Waarom is het belangrijk om voldoende afstand te houden ten opzichte van je voorganger?
68
Kracht en verandering van beweging
Fig. 5.6
– Als de chauffeur van een rijdende auto gevaar opmerkt, duurt het ongeveer 1 seconde vooraleer hij begint te remmen. Die tijd noemt men wel eens de schrikseconde (of reactietijd). De afstand die hij in die tijd nog aflegt, is de reactieafstand. De afstand die hij daarna tijdens het eigenlijke remmen aflegt, is de remafstand. De stopafstand is de som van de reactieafstand en de remafstand. Waarschijnlijk heb je nu het gevoel dat jij veel sneller kunt reageren. Je kunt jouw reactietijd meten met de applet. Hoe groot is je reactietijd?
APPLET
snelheid (km/h)
reactieafstand (m) 8
50
14
70
19,5
120
stopafstand (m)
4,5
12,5
24,5
25
40,5
33
72
VA
remafstand (m)
N
30
90
IN
– In de omgeving van de schoolpoort geldt er een snelheidsbeperking van 30 km/h. Vroeger was dat 50 km/h. Toon aan dat dit heel gevaarlijk was. Tip: bereken daarvoor de stopafstand met de gegevens in de tabel.
De snelheid heeft een grote invloed op de gevolgen van een botsing: hoe groter de snelheid, hoe groter de schade aan het voertuig. De laatste jaren zijn de auto’s veel veiliger geworden: – Autogordels verhinderen dat de inzittenden zware letsels oplopen. – Ook airbags voorkomen ernstige kwetsuren. – Autobanden zorgen voor een goed contact met het wegdek zodat de auto minder zal slippen.
©
De stopafstand is de som van de reactieafstand en de remafstand. – De reactieafstand is de afstand die de auto nog aflegt voordat de rem wordt ingedrukt. – De remafstand is de afstand tijdens het remmen. Test jezelf: oefeningen 9 en 10 audio
DE STRAAT IS GEEN RACECIRCUIT! In het verkeer moet je niet alleen rekening houden met je eigen veiligheid, maar ook met die van de andere weggebruikers. Aangepast rijgedrag is dan zeker nodig.
5 Krachten en verkeer
69
! a h A ! a h A
MINDMAP
massa
tweede wet
IN
wetten van Newton
N
eerste wet (traagheidswet)
VA
optellen
samenwerken – tegenwerken
vectoriële grootheid F
KRACHTEN
©
verkeer
70
Kracht en verandering van beweging
snelheid – botsing stopafstand veiligheid
CHECKLIST helemaal begrepen
Wat ken/kan ik?
hier kan ik nog groeien
pg.
Ik kan een kracht voorstellen als een vectoriële grootheid met een aangrijpingspunt, grootte, zin en richting.
43, 44
Ik kan een krachtvector tekenen met de juiste symbolen en de passende index voor de situatie.
43,44 45, 47, 48
Ik kan het verschil omschrijven tussen massa en gewicht.
47
Ik kan het begrip ‘normaalkracht’ toelichten.
48
→
→
IN
Ik kan het begrip ‘gewicht’ toelichten.
Ik kan het gewicht (G) en de normaalkracht (Fn) tekenen als een krachtvector in een gegeven situatie.
47, 48
Ik kan het begrip ‘wrijvingskracht’ toelichten.
50 50
Ik kan de resulterende kracht berekenen in een gegeven situatie aan de hand van de kop-staartmethode.
52, 53
Ik kan de resulterende kracht berekenen in een gegeven situatie aan de hand van de parallelmethode.
53, 54
Ik kan de eerste wet van Newton uitleggen in eigen woorden.
56-58
Ik kan de tweede wet van Newton uitleggen in eigen woorden.
59-64
VA
N
Ik kan het verband tussen de wrijvingskracht en de duw- en trekkracht omschrijven aan de hand van voorbeelden.
73
Ik kan voorbeelden uit het dagelijks leven opsommen waarbij de eerste wet van Newton herkenbaar is.
57, 58
Ik kan voorbeelden uit het dagelijks leven opsommen waarbij de tweede wet van Newton herkenbaar is.
62, 63, 64
Ik kan met voorbeelden uit het verkeer het gevaar van grote resulterende krachten toelichten.
65, 66
Ik kan technische toepassingen rond verkeersveiligheid opsommen.
66-68
Ik kan de noodzaak van het verantwoord gedrag van een bestuurder in het verkeer toelichten.
68-69
©
Ik kan de eerste en de tweede wet van Newton herkennen in voorbeelden uit het dagelijks leven.
Je kunt deze checklist ook op
invullen bij je Portfolio.
AHA!
71
TEST JEZELF Teken de krachten die werkzaam zijn tijdens de getoonde activiteit. Tijdens het touwtrekken wordt er aan beide zijden van het touw even hard getrokken.
2
Welke eigenschappen heeft de getekende kracht?
IN
1
Aangrijpingspunt:
Grootte:
Richting:
N
Zin:
Fhb(1000N)
3
Je kunt een slee gemakkelijker trekken in de sneeuw dan op het gras. Geef hiervoor een verklaring.
VA
4
Hoe kun je een voorwerp in beweging brengen rekening houdend met de duwkracht, de wrijvingskracht en de schuifkracht?
Teken de resulterende kracht met de parallelmethode in de onderstaande situatie.
©
5
72
Kracht en verandering van beweging
6
Een persoon staat rechtop in een tram, in de rijrichting, en houdt een van de horizontale staven vast die als steun boven in de tram zijn bevestigd. De tram voert tijdens de rit verschillende manoeuvres uit: 1 2 3 4 5 6
de tram versnelt de tram vertraagt de tram staat stil de tram rijdt aan 40 km/h de tram maakt een bocht naar rechts de tram maakt een bocht naar links
De houding van de passagier verandert tijdens de rit. Schrijf bij elke situatie het nummer dat erbij hoort. Er kunnen ook meerdere nummers bij horen.
–
de passagier leunt naar voren:
–
de passagier leunt naar achteren:
–
de passagier leunt naar het linkerraam toe:
–
de passagier leunt naar het rechterraam toe:
Waarom moet een auto met een caravan harder op het gaspedaal duwen om dezelfde snelheid te krijgen?
Waarom kun je met een speedpedelec grotere snelheden halen dan met een gewone fiets?
VA
8
IN
de passagier staat rechtop:
N
7
–
9
Waarom is het opdrijven van een bromfiets zeer gevaarlijk als je rekening houdt met de tweede wet van Newton?
©
10 Waarom is het rijden met kale banden gevaarlijk in het verkeer?
Test jezelf
73
IN
N
VA
©
IN
Aspecten van een chemische reactie EXOTHERM
N
ENDOTHERM
energie afgeven
VA
energie opnemen
©
Acetylsalicylzuur
1 WAT IS EEN CHEMISCHE REACTIE? 2 REACTIEVERGELIJKINGEN 3 WET VAN BEHOUD VAN MASSA 4 ENDOTHERME EN EXOTHERME REACTIES
Wat weet ik al over dit thema?
1
N
IN
©
VA
2
Wat wil ik nog te weten komen?
Bron: HLN.be - 11/06/2021 - dit artikel werd gereproduceerd met toestemming van de uitgever, alle rechten voorbehouden. Elk hergebruik dient het voorwerp uit te maken van een specifieke toestemming van de beheersvennootschap License2Publish: info@license2publish.be.
Ontdek deze en nog andere opties op
76
Aspecten van een chemische reactie
.
1 WAT IS EEN CHEMISCHE REACTIE? HET ZIJN NIET ALTIJD SPECTACULAIRE EXPLOSIES In de eerste graad leerde je al het verschil tussen een fysisch verschijnsel en een chemische reactie. a
Duid bij de voorbeelden in de tabel aan of het om een fysisch verschijnsel of een chemische reactie gaat. voorbeeld stollen van lava verbranden van papier als je azijn op bakpoeder giet, wordt er koolstofdioxide gevormd was die aan de waslijn hangt te drogen rotten van een banaan
chemische reactie
N
ontstaan van een regenboog
fysisch verschijnsel
IN
1
opstijgen van rook
roesten van een spijker
oploskoffie in heet water oplossen
VA
bakken van frietjes b
Noteer het verschil tussen een fysisch verschijnsel en een chemische reactie.
Tijdens een chemische reactie vallen de oorspronkelijke moleculen uit elkaar en ontstaan er nieuwe combinaties van die atomen tot nieuwe moleculen.
©
2
a
Hoe dat gebeurt, wordt gedemonstreerd aan de hand van een experiment.
ONDERZOEK 1 − DEMOPROEF 1
ONDERZOEKSVRAAG
Hoe reageren ijzertrichloridemoleculen en kaliumthiocyanaatmoleculen met elkaar?
2 HYPOTHESE De moleculen botsen met elkaar. De moleculen lossen alleen op. De moleculen veranderen in nieuwe moleculen.
1 Wat is een chemische reactie?
77
3 BENODIGDHEDEN petrischaal twee spatels handschoenen gedemineraliseerd water kaliumthiocyanaat (KSCN) ijzertrichloride (FeCl3)
Veiligheidsinstructies Noteer de nummers van de H- en P-zinnen van beide producten en noteer daaronder het/de nummer(s) van de veiligheidspictogram(men).
ijzertrichloride
IN
kaliumthiocyanaat
risico analyse
4 WERKWIJZE
N
VA
1 Vul een petrischaal voor de helft met gedemineraliseerd water. 2 Strooi aan de ene kant van de petrischaal een spatelpunt kaliumthiocyanaat en aan de andere kant een spatelpunt ijzertrichloride. 3 Noteer de kleur van beide stoffen bij de waarneming. 4 Beschrijf nauwkeurig wat er gebeurt als beide stoffen zich verspreiden in het water.
5 WAARNEMING a
Welke kleur heeft kaliumthyocyanaat?
b
Welke kleur heeft ijzertrichloride?
Wat gebeurt er met de stoffen wanneer ze zich in het water verspreiden?
©
c
6 BESLUIT De moleculen van kaliumthyocyanaat en van ijzertrichloride botsen met elkaar.
78
Aspecten van een chemische reactie
7 REFLECTIE Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.
Wat gebeurt er met de moleculen van de beide stoffen als ze botsen?
IN
Wat gebeurt er met die atomen?
De stoffen die met elkaar reageren, zijn de uitgangsproducten. Dit zijn de stoffen waarmee je vertrekt. Je noemt ze ook de reagentia. De verkregen stof (of stoffen) noem je het reactieproduct of de reactieproducten.
Reageren is dus het resultaat van moleculen die met elkaar botsen. Maar niet elke botsing leidt tot een reactie. Je kunt dit verklaren aan de hand van de moleculen in lucht.
N
b
VA
N₂
CO₂ Ar, H₂O en andere gassen
–
O₂ Fig. 1.1
Ken je de samenstelling van droge lucht nog? De afbeelding helpt je op weg.
©
–
Zijn er in de lucht botsingen tussen de verschillende componenten van het mengsel?
–
Is er in het voorbeeld van lucht sprake van een chemische reactie? Verklaar.
1 Wat is een chemische reactie?
79
c
Chemische reacties zijn niet weg te denken in het dagelijks leven. Geef een drietal voorbeelden.
d
Hoe kun je een chemische reactie waarnemen?
IN
Er zijn grote verschillen tussen een fysisch verschijnsel en een chemische reactie. – Bij een fysisch verschijnsel worden er geen nieuwe stoffen gevormd. Meestal is het proces omkeerbaar. Voorbeelden: veranderen van aggregatietoestand, oplossen van stoffen – Bij een chemische reactie ontstaan er nieuwe stoffen met nieuwe eigenschappen. Dit proces is onomkeerbaar. Voorbeelden: verbrandingsreacties, roesten van ijzer
audio
N
Een chemische reactie kan gebeuren doordat moleculen met elkaar botsen.
De stoffen die met elkaar reageren zijn de reagentia (of uitgangsproducten); de stoffen die ontstaan tijdens de reactie zijn de reactieproducten.
VA
Chemische reacties zijn in het dagelijks leven heel aanwezig. Je herkent ze aan een geur- of kleurverandering, de productie van een gas enzovoort. Test jezelf: oefeningen 1 en 2
HET ZIJN NIET ALTIJD SPECTACULAIRE EXPLOSIES
©
Hoewel chemie, en meer bepaald chemische reacties vaak tot de verbeelding spreken, zijn het heus niet altijd spectaculaire explosies. Een chemische reactie kan veel eenvoudiger zijn dan dat.
80
Aspecten van een chemische reactie
2 REACTIEVERGELIJKINGEN BINNEN DE CHEMIE MOET HET OOK WISKUNDIG KLOPPEN In een eerder thema heb je de begrippen index en coëfficiënt al leren kennen.
1
a
Leg aan de hand van twee voorbeelden het verschil uit tussen die twee begrippen. Voorbeeld 1: 3 CO2
Voorbeeld 2: 5 H2O
N
b
IN
In het algemeen kun je het verschil als volgt samenvatten.
VA
De staat het symbool van het element en toont . De is het getal voor de die
het aantal of
2
toont.
Index en coëfficiënt heb je ook nodig om een chemische reactie te noteren in een reactievergelijking. a
Je start met het uitvoeren van een demoproef.
©
ONDERZOEK 2 − DEMOPROEF 1
ONDERZOEKSVRAAG Welke reactieproducten ontstaan er bij de reactie tussen magnesium en waterstofchloride?
2 HYPOTHESE
2 Reactievergelijkingen
81
3 BENODIGDHEDEN twee proefbuizen lucifers handschoenen bunsenbrander met draadnet (of kookplaat) horlogeglas verdunde waterstofchloride-oplossing (HCl) reepje magnesiumlint (Mg)
magnesiumlint
4 WERKWIJZE
VA
1 Giet enkele ml van een verdunde waterstofchloride-oplossing in een proefbuis. 2 Voeg een stukje magnesiumlint toe. 3 Hou een omgekeerde proefbuis boven de eerste proefbuis. 4 Hou een brandende lucifer in de omgekeerde proefbuis. 5 Laat een klein deel van het reactiemengsel indampen op het horlogeglas.
5 WAARNEMING
Wat gebeurt er bij stap 2?
©
b
Wat gebeurt er bij stap 4?
c
N
a
risico analyse
IN
waterstofchloride
Wat ontstaat er bij stap 5?
82
Veiligheidsinstructies Noteer de nummers van de H- en P-zinnen van de beide producten en noteer daaronder het/de nummer(s) van de veiligheids pictogram(men).
Aspecten van een chemische reactie
gas
gas
waterstofchloride magnesium Fig. 2.1
6 BESLUIT
7 REFLECTIE Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.
IN
Het witte poeder dat gevormd wordt, is magnesiumdichloride. Als magnesium reageert met waterstofchloride wordt er dus en
gevormd.
VA
N
Zoutzuur is een oplossing van waterstofchloride in water. Het is een schoonmaakmiddel dat onder andere gebruikt wordt om cementsluier op een pas gelegde vloer te verwijderen. In de producten die in de handel verkocht worden, is de oplossing sterk verdund, maar toch moet je er voorzichtig mee omspringen. Dat blijkt onder andere uit de H-zinnen. Schrijf ze voluit.
Chemische reacties worden genoteerd in een reactievergelijking. Vooraleer je daar mee aan de slag gaat, leer je eerst om het reactieschema uit te schrijven. In het linkerlid worden de uitgangsstoffen of reagentia (in woorden) genoteerd en in het rechterlid de eindproducten of de reactieproducten (in woorden). Tussen het linker- en het rechterlid wordt een pijl gezet. Dat noemen we de reactiepijl. Die symboliseert de verandering of de omzetting die gebeurt.
©
b
Fig. 2.2
REAGENTIA REACTIEPRODUCTEN
Wat zijn de reagentia bij onderzoek 2?
Wat zijn de reactieproducten?
Noteer het reactieschema.
2 Reactievergelijkingen
83
c
Via de volgende demoproef kun je verder oefenen op het uitschrijven van een reactieschema.
ONDERZOEK 3 − DEMOPROEF 1
ONDERZOEKSVRAAG Wat wordt er gevormd als magnesium verbrandt?
2 HYPOTHESE
3 BENODIGDHEDEN bunsenbrander tang reepje magnesiumlint (Mg)
IN
Veiligheidsinstructies Noteer de nummers van de H- en P-zinnen van het product en noteer daaronder het nummer van het veiligheidspictogram.
magnesiumlint
N
VA
4 WERKWIJZE
1 Neem een reepje magnesiumlint vast met de tang. 2 Hou het reepje in de vlam van de bunsenbrander.
5 WAARNEMING
Wat gebeurt er bij stap 2?
©
6 BESLUIT
Als magnesium brandt, wordt een wit product gevormd.
84
Aspecten van een chemische reactie
risico analyse
7 REFLECTIE Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.
Als een stof verbrandt, dan reageert die met zuurstofgas. –
Wat zijn de reagentia van deze chemische reactie?
IN
–
Het reactieproduct is magnesiumoxide. Noteer nu het reactieschema.
3
N
Fig. 2.3
Wanneer je een reactieschema vlot kunt uitschrijven, is het nog een kleine stap om ook de reactievergelijking te noteren. Voorbeeld 1: de reactie tussen magnesium en waterstofchloride – Noteer opnieuw het reactieschema voor de reactie:
VA
a
– Je weet dat chemische stoffen opgebouwd zijn uit moleculen en atomen en dat je die kunt voorstellen met deeltjesmodellen. Teken de deeltjesmodellen van de betrokken stoffen op de juiste plaats in de tabel. waterstofchloride
magnesiumdichloride
diwaterstof
©
magnesium
2 Reactievergelijkingen
85
–
Teken nu het reactieschema met gebruik van de deeltjesmodellen.
–
Hoe verklaar je het begrip reactie met dit deeltjesmodel?
–
IN
Vergelijk het aantal atomen bij de reagentia en bij de reactieproducten.
N
VA
– Atomen kunnen niet uit het niets verschijnen of zomaar verdwijnen. Het aantal atomen van een bepaalde soort voor de reactie moet hetzelfde zijn als na de reactie. Maak het reactieschema met de deeltjesmodellen in orde. Opgelet: aan de deeltjesmodellen van de stoffen mag je niets veranderen.
– Vervang de deeltjesmodellen door de correcte molecuulformules. Let goed op de correcte indexen en coëfficiënten.
©
Deze voorstelling van een chemische reactie noem je een reactievergelijking.
b
Voorbeeld 2: de verbranding van magnesium – Schrijf het reactieschema.
–
Schrijf de reactievergelijking.
–
Maak de reactievergelijking kloppend.
86
Aspecten van een chemische reactie
c
Voorbeeld 3: onder invloed van een elektrische stroom ontleedt water in waterstofgas (diwaterstof) en zuurstofgas (dizuurstof). – Schrijf het reactieschema.
–
Schrijf de reactievergelijking.
Je kunt nu verder oefenen op reactievergelijkingen met de applet die je kunt openen via de QR-code.
APPLET
IN
4
Chemisch reageren is in feite niets anders dan het herschikken van atomen.
audio
N
Chemische reacties kun je voorstellen in een reactieschema. In het linkerlid worden de uitgangsstoffen of reagentia (in woorden) genoteerd en in het rechterlid de eindproducten of de reactieproducten (in woorden). Tussen het linker- en het rechterlid wordt een pijl geschreven. Dat noemen we de reactiepijl. Die symboliseert de verandering of de omzetting die gebeurt.
REAGENTIA
REACTIEPRODUCTEN
VA
Als je de woorden in het reactieschema vervangt door de molecuulformules van de betrokken molecules bekom je de reactievergelijking. molecuulformule
3 Mg Cl2
coëfficiënt
index
©
Wanneer je een reactie weergeeft in een reactievergelijking, dan hou je rekening met enkele afspraken: – Zowel de reagentia (linkerlid) als de reactieproducten (rechterlid) worden voorgesteld door molecuulformules. – Het aantal atomen van een bepaalde soort moet voor en na de reactie gelijk zijn. – In een reactievergelijking geef je dat aan door de juiste coëfficiënten (kleinste gehele getallen) in te voeren. Test jezelf: oefeningen 3, 4 en 5
BINNEN DE CHEMIE MOET HET OOK WISKUNDIG KLOPPEN Net zoals bij een wiskundige vergelijking moet ook een chemische reactievergelijking kloppen. In het linker- en het rechterlid van de reactievergelijking moet het aantal atomen van een bepaalde soort gelijk zijn.
2 Reactievergelijkingen
87
3 WET VAN BEHOUD VAN MASSA EEN CHEMISCHE REACTIE IS IN BALANS Bij een chemische reactie herschikken de atomen zich zodat er nieuwe moleculen gevormd worden. Dat is de wet van behoud van massa.
1
Welke wetenschapper heeft een belangrijke rol gespeeld bij het opstellen van die wet? Zoek via het internet informatie over hem en vul zijn ‘identiteitskaart’ in.
IN
Fig. 3.1
Verdienste op wetenschappelijk vlak:
N
Belangrijke ontdekkingen/experimenten – Verbranding:
Naam:
VA
Geboren: Overleden:
Hoe is hij overleden?
–
Kwantitatieve experimenten:
©
Nationaliteit:
2
Met een aantal experimenten kun je de wet van behoud van massa (wet van Lavoisier) mooi aantonen.
ONDERZOEK 4 1
ONDERZOEKSVRAAG Hoe wijzigt de totale massa wanneer azijn en bakpoeder met elkaar reageren?
2 HYPOTHESE De totale massa blijft gelijk. De totale massa daalt. De totale massa stijgt. 88
Aspecten van een chemische reactie
Fig. 3.2
Veiligheidsinstructies Noteer de nummers van de H- en P- zinnen van het product.
3 BENODIGDHEDEN erlenmeyer maatcilinder trechter spatellepel balans 50 ml tafelazijn bakpoeder
azijn
risico analyse
4 WERKWIJZE Giet 50 ml azijn in de erlenmeyer. Bepaal met een balans nauwkeurig de massa van de erlenmeyer met de azijn. Neem twee spatellepels bakpoeder en bepaal er de massa van. Breng het bakpoeder in de azijn. Bepaal opnieuw de massa.
5 WAARNEMING a
Hoe groot is de massa bij stap 2?
Hoe groot is de massa bij stap 3?
c
N
b
IN
1 2 3 4 5
Wat gebeurt er bij stap 4?
VA
6 BESLUIT
De massa is na de chemische reactie gelijk gebleven / gedaald / gestegen.
7 REFLECTIE
Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.
©
Hoe kun je verklaren dat de massa daalde en je resultaat dus eigenlijk in strijd is met de wet van behoud van massa?
Hoe kun je ervoor zorgen dat je het gas toch kunt meewegen zonder gebruik te maken van een sluitdop?
Probeer uit en maak hiervoor zelf het volledige proefverslag. Gebruik het sjabloon dat je vindt bij het onlinelesmateriaal.
3 Wet van behoud van massa
89
Kijk nog eens naar onderzoek 2. Wat denk je dat er hier gebeurt met de totale massa?
Waarom is dat zo?
Hoe kun je ervoor zorgen dat je het gas wel kunt meewegen?
ONDERZOEK 5 − DEMOPROEF 1
ONDERZOEKSVRAAG
IN
Hoe wijzigt de totale massa wanneer natriumchloride reageert met zilvernitraat?
N
2 HYPOTHESE
risico analyse
3 BENODIGDHEDEN
VA
erlenmeyer proefbuis balans oplossing van natriumchloride (NaCl) oplossing van zilvernitraat (AgNO3)
4 WERKWIJZE
©
1 Giet een oplossing van natriumchloride in de erlenmeyer. 2 Breng in een erlenmeyer een proefbuis met een kleine hoeveelheid van een oplossing van zilvernitraat. 3 Bepaal nauwkeurig de massa van de erlenmeyer en de inhoud. 4 Kantel de erlenmeyer zodat de zilvernitraatoplossing in de erlenmeyer loopt en kan reageren met de natriumchloride-oplossing. 5 Bepaal opnieuw de massa.
90
Aspecten van een chemische reactie
zilvernitraat natriumchloride Fig. 3.3
5 WAARNEMING a
Hoe groot is de massa bij stap 3?
b
Wat gebeurt er bij stap 4?
Hoe groot is de massa bij stap 5?
IN
c
6 BESLUIT
7 REFLECTIE
N
Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.
VA
In de erlenmeyer ontstaat een wit product. Dat noem je een neerslag. De neerslag wordt wel / niet meegewogen bij het eindresultaat. Het reactieschema voor dit experiment is:
Vervolledig de reactievergelijking (zilvernitraat krijg je als tip).
AgNO3
Waarom werd er een stop op de erlenmeyer geplaatst?
©
3 Wet van behoud van massa
91
Interessant om weten Zilvernitraat kun je bij de apotheker kopen onder de vorm van een stiftje. audio De zilvernitraatstift is een effectief medisch middel voor de behandeling van wratten. Door het aanstippen van het topje van de wratten met de stift ontstaat een chemische reactie, die uiteindelijk de wrat verwijdert. Je moet de wrat daarvoor gedurende een aantal dagen telkens opnieuw aanstippen.
IN
Een zilvernitraatstift kan ook worden gebruikt voor het stoppen van kleine bloedingen, die bijvoorbeeld ontstaan bij het scheren.
Fig. 3.4
Test jezelf: oefeningen 6 en 7
N
De wet van behoud van massa, ook de wet van Lavoisier genoemd, zegt dat in een afgesloten ruimte de totale massa van de betrokken stoffen ongewijzigd zal blijven, ondanks de reacties die binnen het systeem plaatsvinden.
EEN CHEMISCHE REACTIE IS IN BALANS
©
VA
Niet alleen het aantal atomen blijft gelijk, maar ook de totale massa blijft behouden.
92
Aspecten van een chemische reactie
audio
4 E NDOTHERME EN E XOTHERME REACTIES IS DE WERKING VAN EEN COLDPACK GEBASEERD OP EEN CHEMISCHE REACTIE? In de eerste graad leerde je verschillende energievormen kennen. Noteer de energievormen onder de onderstaande afbeeldingen.
IN
1
N
Fig. 4.1
VA
Fig. 4.3
© 2
Fig. 4.2
Fig. 4.4
Via een aantal experimenten kun je aantonen dat er thermische energie opgenomen of afgegeven wordt tijdens een chemische reactie. a
In de eerste demoproef bestudeer je een eerste mogelijke temperatuurwijziging.
4 Endotherme en exotherme reacties
93
ONDERZOEK 6 − DEMOPROEF 1
ONDERZOEKSVRAAG Wat gebeurt er met de temperatuur wanneer je een ammoniakoplossing laat reageren met een waterstofchloride-oplossing?
2 HYPOTHESE
erlenmeyer (250 ml) doorboorde stop thermometer ammoniakoplossing waterstofchloride-oplossing
Veiligheidsinstructies Noteer de nummers van de H- en P-zinnen van het product en noteer daaronder de nummers van de veiligheidspictogrammen.
IN
3 BENODIGDHEDEN
risico analyse
ammoniak
N
VA
4 WERKWIJZE
1 Giet 40 ml ammoniakoplossing in de erlenmeyer en lees nauwkeurig de begintemperatuur af. 2 Voeg 40 ml waterstofchloride-oplossing toe. 3 Sluit de erlenmeyer af met een doorboorde stop waar een thermometer doorheen steekt. 4 Lees de eindtemperatuur af.
5 WAARNEMING
Hoe hoog is de temperatuur bij stap 1?
b
Hoe hoog is de temperatuur bij stap 4?
©
a
6 BESLUIT
7 REFLECTIE
Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.
94
Aspecten van een chemische reactie
Bij de reactie van ammoniak en waterstofchloride komt er energie vrij / wordt er energie opgenomen onder de vorm van thermische energie. Dat is een exotherme reactie. In het dagelijks leven zijn er heel wat voorbeelden van chemische reacties waarbij thermische energie vrijkomt. Geef drie voorbeelden.
Heel wat reacties blijken een ‘duwtje’ nodig te hebben om van start te kunnen gaan; we noemen het daarom activeringsenergie. Doorgaans gaat het om een kleine hoeveelheid energie. Zodra de reactie goed op gang gekomen is, zorgt de vrijgekomen energie ervoor dat de rest van de stof verder reageert. Geef een voorbeeld van activeringsenergie.
IN
b
N
Je kunt het energetisch aspect bij een chemische reactie weergeven in een energiediagram. Bekijk het diagram hieronder. Doorstreep de foutieve antwoorden.
Exotherme reactie
activeringsenergie
energie
©
VA
Om een exotherme reactie op gang te laten komen, wordt er energie toegevoegd / geen energie toegevoegd. De energie is na de chemische reactie gedaald / gelijk gebleven / gestegen. Dat betekent dat de energie van de reactieproducten kleiner / gelijk / groter is dan de energie van de reagentia. Er komt dus thermische energie vrij. / Er komt dus geen thermische energie vrij.
reagentia
afgegeven energie reactieproducten Fig. 4.5
4 Endotherme en exotherme reacties
95
Interessant om weten De chemische stoffen uit de vorige experimenten vallen bijna allemaal onder de noemer ‘erg giftig’. Wanneer je de H- en P-zinnen bekijkt, ontdek je al gauw dat men vaak verwijst naar het antigifcentrum. Dit centrum is 7 dagen op 7 telefonisch bereikbaar voor medische urgenties met betrekking tot vergiftiging. audio
Wanneer je hen contacteert, heb je het best de volgende informatie bij de hand: – De naam of de verpakking van het betrokken product. – De leeftijd van het slachtoffer: gaat het om een kind of een volwassene? – De hoeveelheid van het product: aantal tabletten, soep- of theelepels...? – Wat er precies gebeurd is: ongeval, zelfmoordpoging... – Eventuele ziekteverschijnselen. Website: https://www.antigifcentrum.be/
IN
c
Fig. 4.6
In een tweede demoproef onderzoek je nog een temperatuurwijziging.
ONDERZOEK 7 − DEMOPROEF 1
ONDERZOEKSVRAAG
N
Wat gebeurt er met de temperatuur wanneer je ammoniumchloride laat reageren met bariumhydroxide? 2 HYPOTHESE
Veiligheidsinstructies Noteer de nummers van de H- en P-zinnen van de beide producten en noteer daaronder het nummer van het veiligheidspictogram.
VA
3 BENODIGDHEDEN
beker (200 ml) roerstaaf thermometer ammoniumchloride bariumhydroxide rood lakmoespapiertje
bariumhydroxide
©
ammoniumchloride
4 WERKWIJZE 1 Breng 8 g ammoniumchloride in de beker en meet de temperatuur. 2 Voeg 16 g bariumhydroxide toe en meng het mengsel met een roerstaaf. 3 Hou een rood lakmoespapiertje boven het reactiemengsel. 4 Wuif een beetje van de ‘lucht’ boven het mengsel naar je toe en ruik. 5 Lees de eindtemperatuur af.
96
Aspecten van een chemische reactie
risico analyse
5 WAARNEMING a
Wat gebeurt er met het lakmoespapiertje bij stap 3?
b
Welke geur neem je waar?
c
Hoe groot is de temperatuur bij stap 5?
6 BESLUIT
IN
7 REFLECTIE
Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.
Een chemische reactie waarbij de temperatuur daalt, noem je een endotherme reactie. De energie na de endotherme reactie is gedaald / gelijk gebleven / gestegen. Dat betekent dat de energie van de reactieproducten hoger / lager is dan die van de reagentia. Visualiseer deze waarneming door het energiediagram verder aan te vullen.
VA
d
N
Endotherme reactie
©
energie
activeringsenergie
reagentia Fig. 4.7
4 Endotherme en exotherme reacties
97
Interessant om weten Een cold-hotpack bevat een gel die zowel koud als warm kan gebruikt worden. Als je het koud wilt gebruiken, moet het eerst een aantal uren in de diepvriezer gelegd worden.
Wil je nog meer weten over de werking en het gebruik van een coldpack, scan dan de QR-code en bekijk de video.
VIDEO
Het hoeft niet altijd thermische energie te zijn. Je kunt ook spreken over exo-energetische reacties en endo-energetische reacties. a
Verklaar de begrippen.
VA
N
3
audio
IN
Fig. 4.8
Als je echter meteen een koud kompres nodig hebt en er is geen ijs in de buurt, dan kun je een coldpack gebruiken. In zo’n coldpack zit een zak met water en een vaste stof (bijvoorbeeld ammoniumnitraat). Zodra de waterzak gebroken wordt door erin te knijpen, komt het water in contact met het ammoniumnitraat waarbij een endothermische reactie plaatsgrijpt. De temperatuur daalt daarbij tot ongeveer 2 °C.
b
Is de populaire lightstick een voorbeeld van een exo- of een endo-energetische reactie? Welke vorm van energie is erbij betrokken?
©
c
98
Fig. 4.9
Is de werking van een batterij gebaseerd op een endo- of een exo-energetische reactie? Verduidelijk je antwoord door middel van een experiment. Zoek daarvoor op het internet naar een voorbeeld van een chemische reactie, om een elektrische stroom te produceren. Maak hierover een proefverslag aan de hand van het sjabloon bij het onlinelesmateriaal. Voer (indien mogelijk) jouw experiment ook uit.
Aspecten van een chemische reactie
d
Bij de verbranding van magnesium wordt er licht uitgestraald. Bij andere reacties is er juist licht nodig om ze te kunnen laten doorgaan. Een voorbeeld van zo een endo-energetische reactie, vind je terug in het volgende experiment.
ONDERZOEK 8 − DEMOPROEF 1
ONDERZOEKSVRAAG Welke invloed heeft licht op de ontleding van zilverbromide?
2 HYPOTHESE
3 BENODIGDHEDEN twee proefbuizen aluminiumfolie zilverbromide
IN
Je moet licht toevoegen. Je moet licht wegnemen. Licht heeft geen invloed op de reactie.
Veiligheidsinstructies Noteer de nummers van de H- en P-zinnen van het product en noteer daaronder het nummer van het veiligheidspictogram.
risico analyse
zilverbromide
N
VA
4 WERKWIJZE
1 Verdeel een suspensie van zilverbromide over twee proefbuizen. 2 Wikkel rond de ene proefbuis aluminiumfolie en plaats ze in een donkere kast. Vermijd elke vorm van lichtinval. 3 Zet de andere proefbuis in het licht. 4 Wacht 15 minuten en vergelijk daarna de inhoud van de beide proefbuizen.
5 WAARNEMING
Wat zie je bij stap 4?
©
6 BESLUIT
4 Endotherme en exotherme reacties
99
7 REFLECTIE Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.
De ontleding is het gevolg van de invloed van . De grijszwarte kleur ontstaat door een neerslag van zilver.
IN
Het is dus onder invloed van het gesplitst in zilver en dibroom. Schrijf het reactieschema bij het experiment.
Vul de reactievergelijking aan. AgBr
N
Chemische reacties kunnen ingedeeld worden op basis van het opnemen of afgeven van thermische energie. – Bij een exotherme reactie wordt warmte afgegeven aan de omgeving. – Bij een endotherme reactie wordt warmte opgenomen uit de omgeving.
VA
Zowel exotherme als endotherme reacties kunnen voorgesteld worden met een energiediagram:
Exotherme reactie
Endotherme reactie
energie
energie
activeringsenergie
reagentia
afgegeven energie
reactieproducten opgenomen energie
reagentia
©
reactieproducten
activeringsenergie
Er kunnen ook andere vormen van energie opgenomen of afgegeven worden. – Bij een exo-energetische reactie komt er energie vrij. – Bij een endo-energetische reactie wordt er energie opgenomen. Test jezelf: oefeningen 8, 9 en 10
audio
IS DE WERKING VAN EEN COLDPACK GEBASEERD OP EEN CHEMISCHE REACTIE? De werking van een coldpack is inderdaad gebaseerd op een chemische reactie, waarbij er energie uit de omgeving wordt opgenomen.
100
Aspecten van een chemische reactie
NOTITIES
VA
N
IN
©
NOTITIES
101
! a h A ! a h A
MINDMAP
Er worden geen nieuwe gevormd
IN
verschijnsel
Meestal
Vbn: veranderen van aggregatietoestand, oplossen van stoffen
Wat?
Er worden stoffen/moleculen gevormd
N
met eigenschappen
Chemische reactie
Het proces is
VA
Vbn: verbrandingsreacties, roesten van ijzer
©
Gebeurt als gevolg van een botsing
In een ruimte zal de
van de betrokken stoffen blijven,
ondanks die binnen
het systeem plaatsvinden. = Wet van
102
Aspecten van een chemische reactie
Wet van behoud van massa
Wat?
Chemisch reageren =
Linkerlid Reactiepijl
IN
Reactieschema
Uitgangsstoffen =
Reactievergelijkingen
Rechterlid
Eindproducten =
Reactievergelijking
N
Reactieschema maar met Afspraken: * alleen werken met
CHEMISCHE REACTIES
*a antal = aantal * j uiste
VA
Endo- en exotherme reacties
Wat?
Energiediagram
gebruiken
©
Andere energie
Exotherme reactie
Endotherme reactie
*
reactie
activeringsenergie energie
*
energie
reactie
activeringsenergie
reagentia
reactieproducten
afgegeven energie reactieproducten
opgenomen energie reagentia
AHA!
103
CHECKLIST helemaal begrepen
Wat ken/kan ik?
hier kan ik nog groeien
pg.
77
Ik kan voorbeelden geven van chemische reacties en van fysische verschijnselen.
77, 80
Ik weet wat de uitgangsstoffen (of reagentia) en de eindproducten (reactieproducten) zijn bij een chemische reactie.
81-85
Ik kan een chemische reactie voorstellen in een reactieschema.
83, 85
Ik kan een chemische reactie voorstellen met een deeltjesmodel.
85, 86
Ik begrijp dat er tijdens een chemische reactie materie-uitwisseling optreedt.
88-92
Ik kan een chemische reactie voorstellen in een reactievergelijking.
85-87
Ik kan een chemische reactie ‘kloppend’ maken met behulp van de coëfficiënten.
85-87
Ik weet dat bij een chemische reactie in een afgesloten ruimte de totale massa van de stoffen behouden blijft.
88-92
Ik weet dat er een verschil is tussen exo- en endotherme reacties.
94-97
Ik kan een exotherme reactie omschrijven.
94, 95
Ik kan een endotherme reactie omschrijven.
96, 97
Ik ken het verschil tussen een exo-energetische reactie en een endo-energetische reactie.
98100
Ik kan praktische voorbeelden geven van exo- en endo-energetische reacties.
98, 106
VA
N
IN
Ik ken het verschil tussen een chemische reactie en een fysisch verschijnsel.
©
Je kunt deze checklist ook op
104
Aspecten van een chemische reactie
invullen bij je Portfolio.
TEST JEZELF Zijn de volgende voorbeelden fysische verschijnselen of chemische reacties? Noteer in de juiste plaats in de tabel. – stollen van kaarsvet – scheiden van zand en water – verzuren van melk – groenten hakken – koken van een ei – ontploffen van vuurwerk fysisch verschijnsel
2
chemische reactie
IN
1
Als je een zilveren bestek waar confituur aan hangt, afwast, is dat dan een chemische reactie? Verklaar.
N
Als je dat zilveren bestek daarna met zilverpoets schoonmaakt, welk soort verschijnsel vindt er dan plaats?
Als men waterstofgas (diwaterstof) met stikstofgas (distikstof) laat reageren, komt er ammoniakgas (NH3) vrij. – Geef het reactieschema.
VA
3
–
Noteer in het schema de begrippen ‘reagentia’ en ‘reactieproducten’ op de juiste plaats.
–
Geef de reactievergelijking.
De reactie van A (blauw bolletje) met B (rood bolletje) wordt weergegeven in de onderstaande figuur:
©
4
Welke reactievergelijking komt overeen met deze reactie? 4 A2 + 4 B 4 AB 2 A + B A2B A2 + 2 B 2 AB A 2 + B A 2B A + B2 AB2
Test jezelf
105
5
6
Maak de reactievergelijkingen in orde. –
CH4 +
O2 CO2 + H2O
–
SO2 + O2
–
CuO + C CO2 + Cu
–
C4H10 + O2 CO2 + H2O
SO3
Wat is er fout aan de volgende reactievergelijkingen? Schrijf ze correct. –
H + O H2O
–
IN
N2 + 1,5 H2 NH3
Een reepje magnesiumlint van 0,30 g wordt verbrand. Bij die reactie ontstaat een wit poeder: magnesiumoxide. De massa ervan is groter dan die van het oorspronkelijke magnesium. Is de wet van Lavoisier wel of niet geldig? Verklaar.
N
7
8
Geef een verklaring voor het feit dat de massa toeneemt bij de verbranding van magnesium.
VA
9
Bekijk de video via de QR-code. Is dit een voorbeeld van een endotherme of een exotherme reactie? Verklaar.
video
10 Zijn de volgende voorbeelden endo-energetische of exo-energetische reacties? Zet een kruisje in de juiste kolom. endo-energetische reactie
©
voorbeeld
warm worden van een batterij
fotosynthese
tie dye van een T-shirt
verbranding van kaarsvet
ontsteken van vuurwerk
elektrolyse van water
Verder oefenen? Ga naar
106
exo-energetische reactie
Aspecten van een chemische reactie
.
©
VA
N
IN
Druk en geluid
1 WAT IS DRUK? 2 DRUK BIJ VLOEISTOFFEN 3 DRUK BIJ GASSEN 4 GELUID
Wat weet ik al over dit thema?
IN
N
1
okterd © Wetenschap Uitged vzw go Min Sci van – een project
©
VA
2
Wat wil ik nog te weten komen?
© De Stentor
Ontdek deze en nog andere opties op
108
Druk en geluid
.
1 WAT IS DRUK? KUN JE ECHT OP EIEREN LOPEN? De begrippen druk en kracht worden dikwijls door elkaar gebruikt.
1
a
Wat is een kracht?
b
IN
Welke twee krachten werken in op de spons op figuur 1.1?
spons
gewicht
c
normaalkracht
Fig. 1.1
Hoe ontstaat de vervorming van de spons?
N
Wat wordt eigenlijk bedoeld als je zegt dat de baksteen op de spons drukt?
VA
d
baksteen
2
Onderzoek welke factoren een rol spelen bij de vervorming van een spons onder invloed van een baksteen. Splits je onderzoek op in twee deelonderzoeken.
Onderzoek 1 1
ONDERZOEKSVRAAG
©
Welke factoren spelen een rol bij de vervorming van een spons onder invloed van een baksteen?
2 HYPOTHESE
risico analyse
3 BENODIGDHEDEN vier identieke bakstenen spons meetlat met mm-schaal
Tip Maak gebruik van de tekeningen bij het uitschrijven van de werkwijze.
1 Wat is druk?
109
4 WERKWIJZE DEELONDERZOEK 1 Noteer je werkwijze.
baksteen
spons
Fig. 1.2
IN
5 WAARNEMING DEELONDERZOEK 1
6 BESLUIT
VA
N
4 WERKWIJZE DEELONDERZOEK 2 Noteer je werkwijze.
baksteen spons
baksteen spons
Fig. 1.3
©
5 WAARNEMING DEELONDERZOEK 2 Oppervlakte (cm2)
110
Druk en geluid
6 BESLUIT
7 REFLECTIE Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.
IN
Bij deelonderzoek 1 heb je de massa vergroot. Welke kracht nam hierdoor toe?
Je kunt je meetresultaten uit het onderzoek ook voorstellen in een grafiek. a b c d
N
3
Benoem de assen. Zet de meetresultaten uit. Teken de grafiek. Noteer onder elke grafiek of het om een recht evenredig of een omgekeerd evenredig verband gaat. Deelonderzoek 2
©
VA
Deelonderzoek 1
1 Wat is druk?
111
4
De verhouding van de grootte van een kracht (F, loodrecht op een oppervlak) tot de grootte van het contactoppervlak (A) waarop die kracht inwerkt, is een grootheid: de druk op een oppervlak. Ze wordt voorgesteld met het symbool p. a
De druk op een oppervlakte kun je berekenen met een formule. Leid die af uit de inleidende tekst.
b
Uit de formule kun je de eenheid van druk afleiden.
c
IN
Deze eenheid is een SI-eenheid en heet de pascal (Pa). Ook de afgeleide eenheden hectopascal en kilopascal worden vaak gebruikt. In het vak aardrijkskunde gebruik je de eenheden bar en millibar. Vul de tabel verder aan. Indien nodig zoek je de informatie op het internet. eenheid
symbool
1 hectopascal
1 kilopascal 1 bar
VA
1 millibar
N
1 pascal
verband tussen de eenheden
Je meet de druk in gassen en vloeistoffen met een manometer. Noteer onder de afbeelding in welke context de manometer als meetinstrument wordt gebruikt.
©
d
112
Fig. 1.4
Fig. 1.5
Fig. 1.6
Druk en geluid
Je gebruikt het begrip ‘druk’ veel vaker dan je denkt. a
Duid bij de afbeeldingen aan of: – de contactoppervlakte groot of klein is; – de vervorming groot of klein is; – de druk groot of klein is.
IN
5
Fig. 1.7
Fig. 1.9
Fig. 1.8
contactoppervlakte
contactoppervlakte
vervorming
vervorming
vervorming
druk
druk
druk
N
contactoppervlakte
Fig. 1.11
VA
Fig. 1.10
b
contactoppervlakte
contactoppervlakte
contactoppervlakte
vervorming
vervorming
vervorming
druk
druk
druk
Fig. 1.12
Uit al die voorbeelden blijkt:
– Als je een oppervlak veel wilt indrukken, moet de druk klein / groot zijn en de contactoppervlakte klein / groot.
– Als je een oppervlak weinig wilt indrukken, moet de druk klein / groot zijn en de
©
contactoppervlakte klein / groot.
c
6
Om een grote druk te hebben op een bepaalde oppervlakte moet de kracht klein / groot zijn.
Je kent vast en zeker het spreekwoord ‘op eieren lopen’. a
Wat betekent het?
b
Denk jij dat het mogelijk is?
1 Wat is druk?
113
c
Bekijk de video via de QR-code. Komt je hypothese overeen met wat je in het filmpje zag?
VIDEO
d
Het lopen op eieren heeft met druk te maken. Verklaar.
IN
Fig. 1.13
N
De druk op een oppervlak is de verhouding van de grootte van de kracht loodrecht op dat oppervlak tot de grootte van het oppervlak waarop de kracht werkt. – Hoe kleiner het contactoppervlak, hoe groter de druk. – Hoe groter de kracht, hoe groter de druk. De grootheid druk kun je berekenen met de formule: F p = A
VA
De SI-eenheid voor kracht is de pascal (Pa). 1 Pa = 1 N/m2 Het is de druk veroorzaakt door een kracht van 1 Newton op een contactoppervlak van 1 vierkante meter. Je meet de druk in gassen en vloeistoffen met een manometer. Test jezelf: oefeningen 1, 2 en 3
KUN JE ECHT OP EIEREN LOPEN?
©
Dat kan! Maar je moet het contactoppervlak met de eieren groot genoeg maken.
114
Druk en geluid
AUDIO
2 DRUK BIJ VLOEISTOFFEN HET SPUIT ER LANGS ALLE KANTEN UIT 1
Er is een onderscheid tussen de druk op een vloeistof en de druk in een vloeistof.
Fig. 2.1
Fig. 2.2
Druk in / op de vloeistof
Druk in / op de vloeistof
Druk in / op de vloeistof
Je weet al dat de eenheid voor druk de pascal is. De eenheid is genoemd naar de fysicus Blaise Pascal, die een belangrijke bijdrage geleverd heeft aan de kennis van druk op vloeistoffen. a
Bekijk de video via de QR-code.
b
Formuleer de wet van Pascal, die in de video geïllustreerd wordt.
VIDEO
©
2
Fig. 2.4
VA
Druk in / op de vloeistof
Fig. 2.3
N
IN
Omschrijf bij elke afbeelding: – hoe je de druk kunt waarnemen; – om welk soort druk het gaat: op de vloeistof of in de vloeistof.
c
Is deze wet een toepassing op druk in een vloeistof of druk op een vloeistof?
d
Stel zelf een onderzoek op waarmee je kunt aantonen wat er gebeurt als je een druk uitoefent op een vloeistof. Je krijgt de benodigdheden om je op weg te zetten.
2 Druk bij vloeistoffen
115
ONDERZOEK 2 1
ONDERZOEKSVRAAG
risico analyse
2 HYPOTHESE
3 BENODIGDHEDEN
IN
De druk blijft op de plaats waar hij uitgeoefend wordt. De druk plant zich voort naar onderen. De druk plant zich voort naar boven. De druk plant zich voort in alle richtingen.
glazen bol met gaatjes verspreid over de volledige bol doorboorde stop zuiger gekleurd water 4 WERKWIJZE
gekleurd water gaatjes
VA
N
Vul de werkwijze aan.
zuiger
Fig. 2.5
5 WAARNEMING
Wat gebeurt er bij stap 3?
6 BESLUIT
©
7 REFLECTIE
Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.
Dit is een belangrijke eigenschap van vloeistoffen. Aan de hand van het molecuulmodel kun je dit verklaren. Een vloeistof bestaat uit moleculen die wel / niet op vaste plaatsen ten opzichte van elkaar zitten, maar wel / niet ten opzichte van elkaar kunnen bewegen.
116
Druk en geluid
Een vloeistof heeft een / geen eigen vorm, maar wel een / geen eigen volume. Als je op een hoeveelheid vloeistof een druk uitoefent, zal het volume van de vloeistof heel weinig / veel veranderen, dat wil zeggen vloeistoffen zijn wel / weinig samendrukbaar.
zuiger
zuiger
De vloeistof zal zich wel verplaatsen.
gekleurd water
gekleurd water
gaatjes
IN
Je kunt deze eigenschap voorstellen aan de hand van een molecuulmodel. De linker tekening verklaart de beginsituatie. Maak op de rechter tekening duidelijk wat er gebeurt nadat er druk op de vloeistof uitgeoefend wordt.
gaatjes
Fig. 2.6
Een toepassing op deze wet is de hydraulische pers. a
Je onderzoekt hoe zo’n hydraulische pers werkt.
N
3
Fig. 2.7
ONDERZOEK 3 – DEMOPROEF 1
ONDERZOEKSVRAAG
VA
2 HYPOTHESE
zuiger 1
plastieken potje
zuiger 2
Er ontstaat een grotere / kleinere kracht.
3 BENODIGDHEDEN
©
twee statieven met statiefnoten een grote en een kleine plastieken meetspuit een rubberen slang maatbeker met gekleurd water twee plastieken potjes lijm massa in de vorm van gewichtjes
gekleurd water
rubberen slang
Fig. 2.8
4 WERKWIJZE 1 Vul de beide spuiten voor ¾ met het gekleurde water. 2 Verbind de beide spuiten met de rubberen slang. 3 Bevestig elke spuit aan een statief. Gebruik hiervoor de statiefnoten. 4 Kleef op elke spuit een plastieken potje. 5 Plaats een massa in het potje op de kleine spuit. Noteer je waarneming. 6 Verwijder de massa in het potje op de kleine spuit. 7 Oefen nu dezelfde kracht uit op de grote spuit door dezelfde massa in het potje op de grote spuit te plaatsen.
risico analyse
2 Druk bij vloeistoffen
117
5 WAARNEMING a Wat gebeurt er bij stap 5?
b Wat gebeurt er bij stap 7?
7 REFLECTIE
N
6 BESLUIT
IN
Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.
VA
Vervolledig de schets van de proefopstelling.
– –
Benoem de kleine zuiger (A1) en teken de kracht F1. Noteer de formule om de druk te bepalen.
Fig. 2.9
©
– Deze druk verspreidt zich tot onder de zuiger van de grote spuit. Benoem de zuiger en teken de kracht F2. – Noteer de formule voor het bepalen van de druk bij oppervlakte A2.
– De druk wordt doorgegeven in de vloeistof. Het gaat om dezelfde druk. Dat betekent: druk op zuiger 1 = druk op zuiger 2
–
Bepaal F2.
118
Druk en geluid
–
Wat betekent dit in de praktijk als je een kracht van 100 N op de kleine zuiger uitoefent?
De hydraulische pers heeft heel veel toepassingen. Omschrijf hoe de hydraulische pers ingezet wordt bij de volgende voorbeelden.
IN
b
Fig. 2.10
VA
N
Fig. 2.11
Fig. 2.12
Fig. 2.13
©
De druk die op een vloeistof wordt uitgeoefend, noem je de druk op een vloeistof. De wet van Pascal zegt dat de druk uitgeoefend op een deel van de vloeistof, zich ongewijzigd in de hele vloeistof voortplant. De werking van hydraulische toestellen is gebaseerd op die wet. Test jezelf: oefening 4
AUDIO
HET SPUIT ER LANGS ALLE KANTEN UIT Als je een plastieken flesje doorboort over de hele oppervlakte en je vult het met water, dan kan dat water er aan alle kanten uitspuiten als je een druk op het water uitoefent. Probeer het maar eens!
2 Druk bij vloeistoffen
119
AU! DAT DOET PIJN IN MIJN OREN Alles wat een massa heeft, is onderworpen aan de zwaartekracht. De zwaartekracht werkt dus ook in op een vloeistof. Daardoor ontstaat er in de vloeistof een druk, die je hydrostatische druk noemt.
1
manometer
slang buis
h
IN
water
Fig. 2.14
Leg aan de hand van de afbeelding uit hoe de manometer de druk opmeet.
N
Je merkt op figuur 2.14 dat de glazen buis op een bepaalde hoogte in de vloeistof wordt gehouden. Je kunt je de vraag stellen of je dezelfde druk zult meten als je de manometer dieper of minder diep in de vloeistof plaatst. Je zoekt een antwoord op deze vraag aan de hand van een onderzoek.
VA
2
ONDERZOEK 4 1
ONDERZOEKSVRAAG
2 HYPOTHESE
©
3 BENODIGDHEDEN twee statieven met statiefnoten manometer een rubberen slang een hoge maatcilinder dunne glazen buis, langer dan de hoogte van de maatcilinder water meetlat
120
Druk en geluid
risico analyse
4 WERKWIJZE
5 WAARNEMING 0
p (in hPa)
0
6 BESLUIT
7 REFLECTIE
5
10
15
20
N
h (in cm)
IN
1 Bevestig de manometer aan het eerste statief. 2 Verbind de manometer via de rubberen slang met de glazen buis. 3 Vul de maatcilinder voor ¾ met water. 4 Breng de glazen buis in de maatcilinder op 5 cm (h) van het wateroppervlak. Bevestig de glazen buis aan het tweede statief. 5 Lees de manometer af en noteer je waarneming in de tabel. 6 Herhaal stappen 4 en 5 op 10, 15 en 20 cm van het wateroppervlak en noteer je waarnemingen.
Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.
VA
Controleer je metingen aan de hand van de applet die je kunt openen via de QR-code. Vergeet niet de manometer op 0 te plaatsen! Dat doe je door de atmosfeer uit te schakelen. – Met deze applet kun je nog andere factoren onderzoeken. Welke?
APPLET
©
– Onderzoek de invloed van de soort vloeistof en de hoeveelheid vloeistof en vul de besluiten aan. Als de massadichtheid van een vloeistof groter wordt, wordt de hydrostatische druk kleiner / groter. De hydrostatische druk is recht evenredig / omgekeerd evenredig met de massadichtheid van de vloeistof. De hoeveelheid vloeistof speelt een / geen rol bij het bepalen van de hydrostatische druk.
2 Druk bij vloeistoffen
121
3
Je weet al dat de hoogte van de vloeistof ten opzichte van het wateroppervlak een invloed heeft op de hydrostatische druk. Maar er is meer. a
E en andere eigenschap van de hydrostatische druk kun je onderzoeken met het derde item van de applet. Daarvoor meet je de druk op eenzelfde hoogte in een smal vat en in een breed vat. Kruis de hypothese aan die volgens jou van toepassing is. De druk in het smalle vat is kleiner dan de druk in het grote vat. De druk in het smalle vat is groter dan de druk in het grote vat. De druk is in beide vaten gelijk.
Fig. 2.15
IN
Test de hypothese uit via de applet en noteer je besluit.
b
De derde eigenschap van hydrostatische druk ontdek je met een klein, kwalitatief onderzoek.
1
N
ONDERZOEK 5 ONDERZOEKSVRAAG
risico analyse
VA
2 HYPOTHESE
3 BENODIGDHEDEN
twee RVS-rietjes lijm een maatbeker gevuld met water
©
4 WERKWIJZE 1 2 3 4
Plooi het mondstukje van een rietje om in een hoek van 90°. Kleef de rietjes aan elkaar. Breng de rietjes op 5 cm van het wateroppervlak. Blaas gelijktijdig in de beide rietjes.
5 WAARNEMING Bij welk rietje ontstaan het eerst luchtbellen?
122
Druk en geluid
Fig. 2.16
Fig. 2.17
6 BESLUIT
7 REFLECTIE Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.
Formuleer de derde eigenschap.
IN
N
De druk die gemeten wordt in een vloeistof, noem je de hydrostatische druk in een vloeistof. Die is het gevolg van de zwaartekracht.
VA
De hydrostatische druk is afhankelijk van: – de soort vloeistof; AUDIO – de hoogte vanaf de plaats waar de druk gemeten wordt tot aan het vrije vloeistofoppervlak. De druk neemt toe met de hoogte ten opzichte van het vloeistofoppervlak. – Op een bepaalde hoogte is de hydrostatische druk in alle richtingen gelijk. Op eenzelfde hoogte is de hydrostatische druk altijd even groot. Test jezelf: oefening 5
AU! DAT DOET PIJN IN MIJN OREN
©
De hydrostatische druk wordt groter naarmate je dieper duikt. Op een bepaalde hoogte wordt die druk zo groot dat de druk op de trommelvliezen pijn veroorzaakt.
2 Druk bij vloeistoffen
123
3 DRUK BIJ GASSEN IN EEN KERNCENTRALE IS ER HET BEST ONDERDRUK Je weet dat lucht een mengsel van gassen is.
1
a
Hoe gedragen de materiedeeltjes zich bij een gas?
Aan de hand van de applet ontdek je hoe een gas een druk kan veroorzaken. Formuleer je vaststelling.
IN
b
APPLET
c
N
Om te onderzoeken of de wet van Pascal ook voor gassen geldt, verdubbel en halveer je het volume in de applet. Wat stel je vast?
VA
2
De atmosfeer of de dampkring is de laag lucht om de aarde. De zwaartekracht werkt op deze luchtmassa. Daardoor ontstaat een druk, de luchtdruk of atmosferische druk (patm). a
Je kunt de luchtdruk aantonen met een eenvoudig experiment.
Onderzoek 6 1
ONDERZOEKSVRAAG
©
2 HYPOTHESE
124
Druk en geluid
risico analyse
3 BENODIGDHEDEN erlenmeyer (1 l) filtreerpapier water 4 WERKWIJZE
5 WAARNEMING
6 BESLUIT
7 REFLECTIE
N
IN
1 Vul de erlenmeyer volledig met water. 2 Dek hem af met een filtreerpapiertje. Let er goed op dat er geen luchtbellen onder het filtreerpapier zitten. 3 Draai het glas voorzichtig om.
Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.
VA
Hoe kun je dit verklaren?
©
Hoe komt het dat je een rekje met zuignappen kunt vasthechten aan de muur?
Fig. 3.1
3 Druk bij gassen
125
Interessant om weten Reeds in de 17de eeuw werd de aanwezigheid van luchtdruk aangetoond met het experiment van de Maagdenburgse halve bollen. Twee halve bollen met een diameter van 64 cm werden tegen elkaar gedrukt zodat ze samen een bol vormen. De lucht werd uit de bol weggepompt. Daarna probeerden 16 paarden de halve bollen weer van elkaar los te maken. Je kunt in de video die je bij het onlinelesmateriaal vindt, het resultaat van het experiment bekijken.
3
AUDIO
IN
Fig. 3.2
Uit je lessen aardrijkskunde weet je dat je de atmosferische druk of luchtdruk kunt meten. a
Hoe heet het toestel waarmee je de meting uitvoert?
Zoek op het internet de waarde van de atmosferische druk van vandaag.
c
N
b
Net als bij de hydrostatische druk speelt de hoogte een rol bij de atmosferische druk. Je kunt aan de hand van de data in de tabel het verband formuleren.
p (Pa)
VA
h (m) 0
1 013
1 500
850
3 000
700
5 500
500
9 000
300
12 000
200
16 000
100
atmosfeer
©
d
Verklaar dat aan de hand van figuur 3.3.
aardoppervlak
e
Lees in de tabel af wat de gemiddelde waarde is van de atmosferische druk op zeeniveau. Noteer die waarde volgens de wetenschappelijke methode.
126
Fig. 3.3
Druk en geluid
Interessant om weten atmosferische druk
Om de gemiddelde atmosferische druk van 1 013 Pa te voelen, moet er op je hand een kracht van 100 N werken. De massa die je dan op je hand moet zetten bedraagt 10 kg!
AUDIO
Fig. 3.4
De gewone atmosferische druk bedraagt dus ongeveer 1 000 hPa. Die wordt vaak de normdruk genoemd. Heel dikwijls kom je echter in contact met een luchtdruk die lager is dan de atmosferische druk. Er is dan onderdruk aanwezig. In andere gevallen is de druk hoger dan 1 000 hPa en is er overdruk.
IN
4
Bijvoorbeeld: de lucht binnen een autoband heeft een druk van 3 000 à 4 000 hPa. De lucht buiten de band heeft echter al een druk van 1 000 hPa. De overdruk binnen de band bedraagt 2 000 à 3 000 hPa. Als je confituur maakt, vul je de bokalen terwijl de confituur nog warm is. Na het afkoelen van de confituur spant het deksel van de bokaal. Verklaar.
Fig. 3.5
VA
N
a
b
Je kunt een diepvriesdeur die je net sloot moeilijk opnieuw openen. Verklaar.
c
In een micro-elektronicabedrijf waar chips geproduceerd worden, staat de stofvrije kamer onder overdruk. Wat is de reden?
©
d
Staat een spuitbus onder onder- of overdruk? Verklaar.
Fig. 3.6
3 Druk bij gassen
127
Met je kennis over atmosferische druk kun je nu weerfenomenen verklaren. a
Op sommige barometers zoals deze op figuur 3.7 staan er woorden zoals droog (very dry), mooi (fair), regen (rain) en storm (stormy) genoteerd.
IN
5
Fig. 3.7
–
Welk woord staat bij de normdruk?
–
Bij regen is er dus hoge / lage druk.
–
Bij mooi weer is er hoge / lage druk.
Je kunt dit verklaren met de informatie die je terugvindt op de weerkaarten die de weerman gebruikt tijdens het weerbericht.
©
VA
b
N
Fig. 3.8
Waarvoor staan de letters H en L?
c
Maak een vergelijking tussen beide drukgebieden. Bekijk daarvoor eerst de video.
VIDEO
128
Druk en geluid
hogedrukgebied
lagedrukgebied
Dit betekent dat er meer / minder lucht dan normaal is boven ons.
H
Dit betekent dat er meer / minder lucht dan normaal is boven ons.
De wind gaat weg van het gebied / komt toe in het gebied in wijzerzin / tegenwijzerzin. In het gebied zelf is er wind / is het windstil.
L
De wind gaat weg van het gebied / komt toe in het gebied in wijzerzin / tegenwijzerzin. In het gebied zelf is er wind / is het windstil.
In het gebied komt lucht naar beneden / gaat lucht naar boven. Wolken verdwijnen / verschijnen.
Het is vaak mooi / slecht weer.
Het is vaak mooi / slecht weer.
N
IN
In het gebied komt lucht naar beneden / gaat lucht naar boven. Wolken verdwijnen / verschijnen.
Fig. 3.9
Is bij stormweer de atmosfeerdruk groter of kleiner dan de normdruk?
VA
d
Fig. 3.10
Gas in een afgesloten ruimte veroorzaakt een druk. Een gas oefent op elk oppervlak een druk uit. Deze wordt veroorzaakt door de kracht die de botsende gasdeeltjes uitoefenen tegen dat oppervlak. De wet van Pascal is ook van toepassing bij gassen.
©
De druk die veroorzaakt wordt door de lucht binnen de atmosfeer van de aarde heet de luchtdruk of de atmosferische druk. De gewone atmosferische druk bedraagt ongeveer 1 000 hPa. Die wordt vaak de normdruk genoemd. De druk kleiner dan de atmosferische druk noem je onderdruk, de druk groter dan de luchtdruk is overdruk. De luchtdruk neemt af met de hoogte. Test jezelf: oefeningen 6, 7 en 8
AUDIO
IN EEN KERNCENTRALE IS ER HET BEST ONDERDRUK Dat is inderdaad het geval. Als de druk in het reactorgebouw lager is dan de druk rondom het gebouw, kunnen er alleen deeltjes van buiten naar binnen komen. Er kunnen dan geen radioactieve deeltjes ontsnappen naar buiten.
3 Druk bij gassen
129
4 GELUID GAAT GELUID SNELLER DOOR METAAL DAN DOOR WATER? 1
Als je met het vliegtuig reist, kun je pijn in je oren krijgen tijdens het opstijgen of het dalen van het vliegtuig. Maar hoe ontstaat die pijn? a
Bekijk de afbeelding van de bouw van het oor. Lees de beschrijvingen in de tabel en plaats de nummers bij het juiste bolletje op de afbeelding.
VA
N
IN
3D
middenoor inwendig oor
1
buis van Eustachius
buisvormig deel dat het middenoor met de keelholte verbindt
2
gehoorgang
smalle buis van ongeveer 2,5 cm
3
slakkenhuis
bestaat uit drie gangen die spiraalvormig gedraaid zijn
4
oorschelp
uitwendig deel van de gehoorgang, vangt geluiden op
5
trommelvlies
zeer dun, soepel vlies op het einde van de gehoorgang
6
gehoorbeentjes
bestaan uit hamer, aambeeld en stijgbeugel
© b
uitwendig oor
Hoe heet de druk op het trommelvlies langs de kant van het uitwendig oor?
c
De druk in het middenoor is constant, ongeacht de plaats waar je je bevindt. Welk deel van het middenoor zorgt ervoor dat de druk in het middenoor gelijk blijft aan de atmosferische druk?
130
Druk en geluid
Fig. 4.1
d
Bij het opstijgen van een vliegtuig daalt / stijgt de druk in het vliegtuig. Er ontstaat een relatieve onderdruk / overdruk in het middenoor. Wat is de functie van de buis van Eustachius op dit moment?
Fig. 4.2
e
Tijdens het dalen gebeurt het omgekeerde. Leg uit.
Wat kun je doen om de last te beperken?
Interessant om weten
N
f
IN
Er ontstaan vaker klachten bij het dalen dan bij het opstijgen van een vliegtuig omdat het regelen van het drukverschil moeilijker is bij het dalen. Slaagt de buis van Eustachius er niet in om het drukverschil weg te werken, dan raken de slijmvliezen en de bloedvaatjes van het oor beschadigd en spreekt men van barotitis.
VA
Is het drukverschil tussen het buiten- en het middenoor zo groot dat het trommelvlies scheurt, dan spreekt men van een barotrauma.
©
tijdens stijgen ontsnapt lucht uit het middenoor
tijdens dalen stroomt lucht naar binnen
Bij een verkoudheid of een allergie zijn de slijmvliezen van de neus en/of de keel soms gezwollen. Dan functioneert de buis van Eustachius minder goed en kan ze verstopt raken. Er ontstaat dan een drukverschil tussen de buitenlucht en de lucht in het middenoor.
Fig. 4.3
audio
4 Geluid
131
2
Geluid zijn hoorbare trillingen in de lucht of in (vloei)stof zoals water of metaal. a
Wat gebeurt er als je een snaar van een gitaar naar beneden aanslaat?
uitwijking naar onderen Fig. 4.4
IN
Als de snaar naar beneden beweegt, wordt de lucht onder de snaar samengeperst, waardoor de luchtdruk afneemt / toeneemt. Er ontstaat een onderdruk / overdruk. De samengeperste luchtdeeltjes botsen met de omliggende deeltjes van de lucht en geven zo hun bewegingsenergie door. Als de snaar probeert haar oorspronkelijke vorm terug in te nemen, wijkt ze uit naar de andere kant. Ook aan die kant worden de luchtdeeltjes samengeperst. De luchtdruk boven de snaar neemt af / toe.
uitwijking naar boven ruststand
Door het heen en weer bewegen van de snaar (trillen) is de luchtdruk afwisselend hoog en laag. Het afwisselend verhogen en verlagen van de luchtdruk doet geluidsgolven ontstaan. Geluid bestaat dus uit bewegende golven van hoge en lage druk. b
Een geluidsgolf wordt veroorzaakt door een trillende bron. Wat is hier de trillingsbron?
c
N
Bekijk de video. Formuleer je besluit in verband met het doorgeven van het geluid.
De materie waarin een geluidsgolf doorgegeven wordt, heet een middenstof.
VA
3
VIDEO
a
Wat is de middenstof in het voorbeeld van het aanslaan van een snaar bij een gitaar?
b
Als je onder water zwemt, kun je geluiden waarnemen. Zo kun je de instructies van je zwemleraar nog horen als je onder water zwemt. Ook vissen kunnen trillingen opvangen. Wat kun je hieruit besluiten in verband met het doorgeven van trillingen in een middenstof?
©
c
De eigenschappen van de middenstof bepalen hoe snel een geluidsgolf zich kan verplaatsen. Bekijk de tabel. Formuleer hieruit drie vaststellingen. middenstof
snelheid (m/s)
middenstof
snelheid (m/s)
lucht bij 20 °C
343
water bij 20 °C
1 440
lucht bij 0 °C
331
ijzer bij 20 °C
5 000
132
Fig. 4.5
Druk en geluid
d
Verklaar het verschil in snelheid aan de hand van het deeltjesmodel van de materie.
Fig. 4.6
gas
vast
IN
e
Uiteindelijk wordt het geluid opgevangen door een ontvanger. Geef een tweetal voorbeelden van ontvangers.
N
De weg die geluidsgolven in het oor volgen, is schematisch weergegeven op de volgende afbeelding. Je ziet dat de geluidsgolven zich door verschillende middenstoffen verplaatsen. Vul ze aan in de tabel.
VA
f
vloeibaar
middenoor
lucht
©
druk
uitwendig oor
Fig. 4.7
inwendig oor
vaste stof
vloeistof
geluidsversterking in het middenoor
zintuigcellen worden gestimuleerd
uitwendig oor
middenoor
Fig. 4.8
tijd
inwendig oor
materie
aggregatietoestand
4 Geluid
133
Geluid bestaat uit bewegende golven van hoge en lage druk. Het is een trilling die zich verplaatst van een geluidsbron naar de ontvanger. De trilling wordt doorgegeven via een middenstof. Meestal is dat lucht. Andere mogelijke materie is water of een metaal. Deze middenstof bepaalt de snelheid van het geluid. In vloeistoffen en vaste stoffen is deze meestal hoger dan in gassen. In ons oor verplaatsen geluidsgolven zich door verschillende middenstoffen. Test jezelf: oefening 9
IN
audio
GAAT GELUID SNELLER DOOR METAAL DAN DOOR WATER?
Dat is inderdaad het geval en dat heeft alles te maken met de aggregatietoestand van de middenstof.
KRIJG JE TINNITUS DOOR TE DICHT BIJ GELUIDSBOXEN TE STAAN? De snelheid waarmee hoge en lage druk elkaar afwisselen bepaalt of een geluid hoog of laag klinkt. Het aantal trillingen per seconde is de grootheid trillingssnelheid of frequentie. De eenheid is hertz (Hz). 1 Hz is één trilling per seconde.
N
1
geluidssterkte
VA
Een oscilloscoop is een toestel waarmee je elektrische signalen zichtbaar kunt maken. – Horizontaal lees je de tijd af van het scherm. – Verticaal zie je de veranderende sterkte van het signaal.
+
hoge toon
Fig. 4.9
lage toon
0
©
–
a
tijd Fig. 4.10
Figuur 4.10 toont het oscilloscoopbeeld van twee signalen. Bestudeer dat beeld en maak daarna de tekst in orde. Maak ook gebruik van de ontdekplaat. Geluiden met een hoge frequentie, dat wil zeggen met veel / weinig trillingen per seconde, hoor je als hoge tonen. Je ziet op figuur 4.10 dat hoge tonen een grote / kleine golflengte hebben.
ontdekplaat
Geluiden met een lage frequentie, dat wil zeggen met veel / weinig trillingen per seconde, hoor je als lage tonen. Je ziet op figuur 4.10 dat lage tonen een grote / kleine golflengte hebben.
134
Druk en geluid
b
Mensen kunnen tonen van 20 tot 20 000 Hz horen. Het beste hoor je tussen 100 en 5 000 Hz. Dat is precies het spraakgebied. Diepe basgeluiden liggen onder de 100 Hz, schrille pieptonen boven de 8 000 Hz. De grenswaarden zijn afhankelijk van de leeftijd. Naarmate je ouder wordt, is de ondergrens hoger dan 20 Hz en de bovengrens lager dan 20 000 Hz. Een volwassene kan maar 8 000 hertz horen, maar een baby 20 000 hertz. Check aan de hand van de website achter de QR-code tot welke frequentie jij het geluid hoort.
WEBSITE OORCHECK
Bezoek de website van de Federale Overheidsdienst Volksgezondheid. Naar welk soort geluid wordt verwezen?
Wat betekent dit?
WEBSITE VOLKS GEZONDHEID
N
c
IN
Noteer een aantal toepassingen die genoemd worden op de website.
VA
Welke dieren ken je die gebruik maken van ultrasoon geluid?
Een ander toestel wordt gebruikt om hangjongeren te verjagen. Leg de werking van het toestel uit.
©
Ook in de medische wereld wordt gebruik gemaakt van ultrasoon geluid. Welke toepassing ken je? Figuur 4.11 geeft je een tip.
Fig. 4.11
4 Geluid
135
d
Geluid met een frequentie lager dan 20 Hz kun je niet waarnemen. Zoek op het internet hoe je die geluiden noemt.
Welke dieren gebruiken die geluiden en waarvoor?
Wist je dat de lengte van een blaasinstrument de hoogte van de toon die het produceert bepaalt? Je kunt dat onderzoeken met het volgende leuke experiment.
ONDERZOEK 7 1
ONDERZOEKSVRAAG
IN
e
RISICOANALYSE
2 HYPOTHESE
N
3 BENODIGDHEDEN
VA
drankrietje schaar
4 WERKWIJZE
1 Neem een papieren drankrietje, knijp een kant plat en knip twee hoekjes af zoals op figuur 4.12. 2 Breng het rietje ongeveer 2 cm in de mond en blaas erop. 3 Knip een stukje van het rietje en blaas opnieuw. 4 Blaas ten slotte ononderbroken terwijl je het rietje korter en korter knipt.
©
5 WAARNEMING
a Wat gebeurt er bij stap 2?
b Wat gebeurt er bij stap 3?
c Wat gebeurt er bij stap 4?
136
Druk en geluid
Fig. 4.12
6 BESLUIT
7 REFLECTIE Komt je hypothese overeen met het besluit? Verklaar.
Als je eenzelfde snaar van een gitaar hard of zacht aanslaat, is in beide gevallen de toonhoogte dezelfde, maar de intensiteit van het geluid verandert wel.
+
zachte toon
grote amplitude
0 –
kleine amplitude tijd Fig. 4.13
Bestudeer de grafiek. Wat bepaalt de intensiteit van het geluid?
VA
a
harde toon
N
geluidssterkte
2
IN
Hoe noemt men dit begrip?
Een hard geluid heeft een grote / kleine amplitude. Dat wil zeggen dat de hoogte van de geluidsgolf groot / klein is. Een zacht geluid heeft een grote / kleine amplitude. Dat wil zeggen dat de hoogte van de geluidsgolf groot / klein is.
©
b
c
Hoe hard of zacht een persoon geluid waarneemt, ligt aan de hoeveelheid energie per seconde waarmee het geluid zich door de lucht verplaatst. Een harder geluid heeft dus een hogere / lagere hoeveelheid energie (vermogen) dan een zacht geluid.
4 Geluid
137
3
De grootheid geluidsintensiteit is de hoeveelheid energie die door de geluidsdruk op een oppervlak van 1 vierkante meter opgevangen kan worden. De eenheid voor geluidsintensiteit is watt per vierkante meter (W/m2). vuurwerk straalmotor pijndrempel
sirene
extreem luid
trombone helikopter haardroger
zeer luid
schadedrempel
truck
IN
De geluidsintensiteit is geen handige maat om de geluidservaring uit te drukken. Daarom werd een schaal ontwikkeld. Het geluidsniveau, uitgedrukt in decibel (dB), is een schaal waarbij de geluidsintensiteit van de geluidsdrempel als 0 decibel en de pijngrens als 120 decibel gebruikt wordt voor frequenties tussen 400 Hz en 1 000 Hz. Het hardste geluid is 194 decibel, dan worden alle luchtmoleculen samengedrukt.
auto
luid
matig tot stil
gesprek
zwak
koelkast regen
ruisende bladeren
N
fluisteren ademen
gehoordrempel
a
Fig. 4.14
Je meet het geluidsniveau met een geluidsniveaumeter of decibelmeter.
VA
Je hoeft geen dure investering te doen om een geluidsmeter aan te schaffen. Je kunt een decibelmeter installeren op je smartphone. Ga hiervoor naar de Google Play store of de App Store. Om een idee te krijgen hoe hard een decibel klinkt, kun je verder aan de slag met de ontdekplaat.
b
Wat is de gehoordrempel?
©
c
Bij welke waarde bereik je de schadedrempel?
d
Wat betekent de pijndrempel van 120 dB?
138
Druk en geluid
Fig. 4.15
Fig. 4.16
Hoe schadelijk geluiden tussen 80 en 120 decibel zijn, hangt af van hoe vaak en hoelang je ernaar luistert. Bekijk de grafiek die aantoont hoelang je oren aan een bepaald geluidsniveau kunnen worden blootgesteld. Hoelang kunnen je oren het uithouden zonder blijvende schade als je het gras afrijdt met een machine die 90 dB levert?
5 4 3 2 1 75
80
85 90 95 100 105 gemiddeld geluidsniveau in dB
110
115
Fig. 4.17
IN
2 4 8
geluidsniveau
luisterperiode
N
1
VA
Ook de afstand speelt een rol: bij elke verdubbeling van de afstand verlaagt het geluidsniveau met 6 dB.
De trilhaartjes in het binnenoor zijn voortdurend bezig met het verwerken van geluid. Wanneer de trilhaartjes blootgesteld worden aan te hoge druk (hard geluid) of te lang of te vaak, dan worden ze overbelast. Dit resulteert in gehoorschade.
a
trilhaartjes
Fig. 4.18
Beluister via de website hoe het klinkt wanneer je gehoorschade hebt. Je ontdekt dat er verschillende vormen van gehoorschade zijn.
©
4
6
Het is belangrijk om in te zien dat 100 dB niet hetzelfde is als dubbel zoveel lawaai dan bij 50 dB! De decibelschaal is namelijk een voorbeeld van een logaritmische schaal. Bij een verdubbeling van de geluidsintensiteit verhoogt het geluidsniveau met 3 dB en halveert de veilige luisterperiode. Vul de tabel aan. geluidsintensiteit = aantal grasmaaiers
g
7
0
f
8
blootstellingsduur in uren
e
Ga op zoek op het internet wat elke gehoorschade precies is en beschrijf één vorm.
WEBSITE GEHOORSCHADE
4 Geluid
139
b
Som mogelijke tips op om jezelf zo veel mogelijk te beschermen tegen gehoorschade bij het beluisteren van muziek.
c
Welke voor- en nadelen hebben schuimdoppen?
IN
d
Fig. 4.19
Wat is het beste alternatief voor schuimdoppen? Verklaar.
5
N
Op de afbeelding zie je wat er gebeurt wanneer een geluidsgolf invalt op bijvoorbeeld een muur. a
Beschrijf welke effecten er optreden.
VA
doorgelaten geluid
absorptie
muur (bovenaanzicht) reflectie
b
geluid Fig. 4.20
Wat wordt bedoeld met ‘deze ruimte heeft een slechte akoestiek’?
©
c
De akoestiek in een ruimte is afhankelijk van absorptie en terugkaatsing (reflectie) van het geluid door alle materialen die in de ruimte gebruikt worden. Dit zijn de wanden van de ruimte of de voorwerpen in de ruimte, zoals planten, kasten, stoelen, mensen … en de grootte van de ruimte. Het is dus belangrijk om de juiste materialen te gebruiken bij de aankleding van een ruimte. De absorptie gebeurt door een ruwe / gladde en harde / zachte afwerking, terugkaatsing door een ruwe / gladde en harde / zachte afwerking.
140
Druk en geluid
De golflengte bepaalt de toonhoogte of frequentie. Dat is het aantal trillingen per seconde. De eenheid voor frequentie is Hertz (Hz). – Geluiden met een lage frequentie (grote golflengte) hoor je als lage tonen. – Geluiden met een hoge frequentie (kleine golflengte) hoor je als hoge tonen.
audio
De mens hoort geluiden met een frequentie tussen 20 en 20 000 Hz. Infrasone geluiden zijn geluiden met een frequentie lager dan 20 Hz, ultrasone geluiden zijn geluiden met een frequentie hoger dan 20 000 Hz.
IN
De gehoorgrenzen zijn persoonsgebonden en kunnen variëren in functie van leeftijd. Naarmate je ouder wordt, is de ondergrens hoger dan 20 Hz en de bovengrens lager dan 20 000 Hz. Ook dieren kunnen heel verschillende gehoorgrenzen hebben. Hoe hard of zacht je een geluid hoort, hangt af van de amplitude, de hoogte van de golflengte. De hoeveelheid energie per seconde waarmee het geluid zich door de lucht verplaatst, is groter bij een harder geluid dan bij een zacht geluid.
N
De grootheid geluidsintensiteit is de hoeveelheid energie die door de geluidsdruk op een oppervlak van 1 vierkante meter opgevangen kan worden per seconde. De eenheid voor geluidsintensiteit is watt per vierkante meter gemeten (W/m2). Het geluidsniveau, uitgedrukt in decibel (dB), is een schaal waarbij de geluidsintensiteit van de menselijke geluidsdrempel als 0 decibel en de pijngrens als 120 decibel gebruikt wordt voor frequenties tussen 400 Hz en 1 000 Hz.
VA
Je meet het geluidsniveau met een geluidsniveaumeter of decibelmeter.
Het kritische geluidsniveau waaraan je permanent kunt worden blootgesteld zonder blijvende gehoorschade is 80 dB. Hogere geluidsniveaus vragen beschermingsmaatregelen zoals afstand tot de geluidsbron vergroten, oorbescherming dragen, luistertijd beperken, volume verminderen. Wanneer de trilhaartjes in het binnenoor blootgesteld worden aan te hoge druk (hard geluid) of te lang of te veel of te vaak, dan worden ze overbelast en vertonen ze schade. Er treedt gehoorschade op. Test jezelf: oefening 10
©
KRIJG JE TINNITUS DOOR TE DICHT BIJ GELUIDSBOXEN TE STAAN? Als de geluidssterkte groter is dan 80 dB, dan kun je inderdaad blijvende gehoorschade oplopen. Een van de gevolgen van gehoorschade kan tinnitus zijn.
4 Geluid
141
! a h A ! a h A
SAMENVATTING
1
Wat is druk?
De druk op een oppervlak is de verhouding van
. Hoe kleiner het , hoe groter de
.
–
Hoe groter de , hoe groter de
.
IN
–
De grootheid druk kun je berekenen met de formule:
De SI-eenheid voor kracht is de ( ). 1 = 1 Het is de druk veroorzaakt door een kracht van 1 Newton op een contactoppervlak van 1 vierkante meter.
2
Druk bij vloeistoffen
N
Je meet de druk in gassen en vloeistoffen met een .
De druk die op een vloeistof wordt uitgeoefend, noem je de . De wet van Pascal zegt dat de druk uitgeoefend op een deel
VA
.
De werking van is gebaseerd op die wet. De druk die gemeten wordt in een vloeistof, noem je de
in een vloeistof. Die is het gevolg van de .
De hydrostatische druk is afhankelijk van: –
de
– de hoogte vanaf de plaats waar de druk gemeten wordt tot aan het vrije vloeistofoppervlak. De druk neemt toe .
©
– Op een bepaalde hoogte is de . Op eenzelfde hoogte is de hydrostatische druk .
3
Druk bij gassen
Gas in een afgesloten ruimte veroorzaakt een . Een gas oefent op elk oppervlak een druk uit. Deze wordt veroorzaakt door de kracht die de
. De wet van Pascal is ook van toepassing bij gassen. De druk die veroorzaakt wordt door de lucht binnen de atmosfeer van de aarde heet de of de
142
Druk en geluid
. De gewone atmosferische druk bedraagt ongeveer 1 000 hPa.
Die wordt vaak de
genoemd. De druk kleiner dan de atmosferische druk
noem je
, de druk groter dan de luchtdruk is
De luchtdruk neemt af met de 4
.
.
Geluid Geluid bestaat uit . Het is een die zich verplaatst van een naar de . De trilling wordt doorgegeven via een
. Meestal is dat
.
Andere mogelijke materie is
van het geluid. In vloeistoffen en vaste stoffen is
IN
Deze middenstof bepaalt de deze meestal hoger dan in gassen.
.
In ons oor verplaatsen geluidsgolven zich door . De golflengte bepaalt de Dat is het aantal trillingen per seconde.
of
.
De eenheid voor frequentie is (Hz). –
Geluiden met een
–
Geluiden met een (kleine golflengte) hoor je als hoge tonen.
N
(grote golflengte) hoor je als lage tonen.
De mens hoort geluiden met een frequentie tussen 20 en 20 000 Hz.
zijn geluiden met een frequentie , zijn geluiden met een frequentie .
VA
De gehoorgrenzen zijn persoonsgebonden en kunnen variëren in . Naarmate je ouder wordt, is de ondergrens hoger dan 20 Hz en de bovengrens lager dan 20 000 Hz. Ook dieren kunnen heel verschillende gehoorgrenzen hebben. Hoe hard of zacht je een geluid hoort, hangt af van de , de hoogte van de golflengte. De hoeveelheid energie per seconde waarmee het geluid zich door de lucht verplaatst, is groter bij
.
De grootheid is de hoeveelheid energie die door de geluidsdruk op een oppervlak van 1 vierkante meter opgevangen kan worden per seconde. De eenheid voor geluidsintensiteit is watt per vierkante meter gemeten (W/m2).
©
Het , uitgedrukt in decibel (dB), is een schaal waarbij de geluidsintensiteit van de menselijke geluidsdrempel als 0 decibel en de pijngrens als 120 decibel gebruikt wordt voor frequenties tussen 400 Hz en 1 000 Hz. Je meet het geluidsniveau met een of . Het kritische geluidsniveau waaraan je permanent kunt worden blootgesteld zonder blijvende gehoorschade is . Hogere geluidsniveaus vragen beschermingsmaatregelen zoals
.
Wanneer de trilhaartjes in het binnenoor blootgesteld worden aan te hoge druk (hard geluid) of te lang of te veel of te vaak, dan worden ze overbelast en vertonen ze schade. Er treedt
op.
AHA!
143
CHECKLIST
helemaal begrepen
Wat ken/kan ik?
hier kan ik nog groeien
pg.
Ik ken het verschil tussen druk en kracht.
109, 112
Ik kan factoren aanduiden die de grootte van een druk beïnvloeden.
109114 124
Ik kan het begrip druk omschrijven op een vaste stof, met inbegrip van de formule: p = F / A.
112
Ik kan de druk berekenen op een bepaalde oppervlakte.
112
Ik ken de Pascal als eenheid van druk en kan afgeleide eenheden gebruiken in toepassingen.
112
Ik kan het onderscheid maken tussen druk op een vloeistof en druk in een vloeistof.
115
Ik kan de werking van een manometer beschrijven.
120
Ik begrijp de wet van Pascal.
115119
Ik kan het principe van de wet van Pascal toelichten aan de hand van een voorbeeld van een situatieschets.
115119
Ik kan de werking van een hydraulische pers uitleggen.
117119
Ik kan toepassingen van een hydraulische pers opsommen.
119
Ik weet dat de hydrostatische druk alleen afhangt van de hoogte tot het vloeistofoppervlak en niet van de vorm van het vat.
122
Ik kan het begrip hydrostatische druk op een voorwerp ondergedompeld in een vloeistof omschrijven.
120, 121
Ik weet dat de hydrostatische druk op een bepaalde hoogte gelijk is in alle richtingen.
122, 123
Ik kan luchtdruk of atmosferische druk omschrijven en weet dat die gemeten wordt met een barometer.
124126
Ik ken het verschil tussen boven- en onderdruk en begrijp toepassingen daarop.
127
Ik weet dat de atmosferische druk een belangrijke invloed heeft op het weer.
128, 129
Ik weet dat geluid hoorbare trillingen zijn, die zich verplaatsen in een middenstof.
132
Ik kan het begrip geluid omschrijven als een verandering in (atmosferische) druk die zich kan voortplanten.
130, 131
Ik kan omschrijven wat een middenstof is.
132
©
VA
N
IN
Ik kan de gasdruk verklaren aan de hand van het deeltjesmodel van botsende deeltjes.
144
Druk en geluid
helemaal begrepen
Wat ken/kan ik?
hier kan ik nog groeien
pg.
132, 133
Ik omschrijf de geluidssnelheid als de snelheid waarmee geluid zich voortbeweegt in een middenstof.
132
Ik ken het verband tussen golflengte en frequentie.
134
Ik ken het verschil tussen hoorbaar geluid, ultrasoon geluid en infrasoon geluid.
135, 136
Ik weet dat gehoorgrenzen persoonsgebonden zijn en kunnen variëren in functie van de leeftijd.
135
Ik ken het verschil tussen geluidsintensiteit en geluidsniveau.
138
Ik herken de gehoordrempel, de schadedrempel en de pijndrempel op een decibelschaal.
138, 139
Ik weet dat het geluidsniveau gemeten wordt met een decibelmeter.
138
Ik kan kenmerkende geluiden met elkaar vergelijken (bijvoorbeeld: vallend blad, vaatwasser, druk café, kettingzaag, concert, vuurwerk, straaljager ...) door ze in te schalen op een decibelschaal.
138
Ik weet dat een verdubbeling van de geluidsintensiteit het geluidsniveau verhoogt met 3 dB.
139
Ik weet dat het menselijk gehoor blijvende gehoorschade kan oplopen als de trilhaartjes in het middenoor te lang overbelast worden.
139
Ik ken de gevolgen van gehoorschade.
139
Ik weet hoe ik mij kan beschermen tegen geluidsoverlast.
140
VA
N
IN
Ik weet dat de snelheid van het geluid vooral te maken heeft met de aggregatietoestand van de middenstof.
invullen bij je Portfolio.
©
Je kunt deze checklist ook op
AHA!
145
TEST JEZELF 1
Welke druk oefen jij uit op een vloer als je rechtop staat? a
Bepaal je lichaamsmassa (m in kg).
b
Bereken hoeveel kracht (Fz) je uitoefent op de vloer met de formule:
Fz = 9,81 × m Fz = 9,81 × = N Plaats een van je voeten op een blad papier en teken de omtrek ervan. Daarop kun je een rechthoek tekenen waarvan de oppervlakte ongeveer gelijk is aan die van je voet.
d
Vul de tabel verder aan. grootheid
symbool/formule
zwaartekracht
eenheid
kg
N
m
m
oppervlakte rechthoek
m2
oppervlakte twee voeten
m2
druk
p= F A
Pa
VA
breedte rechthoek
2
maatgetal
N
massa
lengte rechthoek
IN
c
Neem een punaise tussen duim en wijsvinger. Duw duim en wijsvinger naar elkaar toe. Welke vinger doet pijn? Hoe komt dat?
©
3
146
Wanneer de kracht op een oppervlakte 6 maal groter wordt en de oppervlakte 3 maal kleiner wordt, dan wordt de druk 2 maal groter 2 maal kleiner 9 maal groter 9 maal kleiner 18 maal groter 18 maal kleiner
Druk en geluid
4
Het gebruik van een hydraulische pers heeft als doel een kleine druk omzetten in een grote druk een kleine kracht omzetten in een grote kracht een grote druk omzetten in een grote kracht druk meten
5
Welk vat loopt het snelst leeg? Verklaar.
Een heel licht opgeblazen ballon wordt onder de luchtklok van een vacuümpomp gelegd. De lucht onder de klok wordt weggepompt. Wat gebeurt er met de ballon? Waarom is dat?
IN
6
licht opgeblazen ballon
vacuümpomp
7
N
Bij een auto-ongeluk kan een long dichtklappen. a
Hoe ontstaat een klaplong?
Welk technisch systeem heeft men gevonden om dit te beletten?
VA
b
8
Bij een ontploffing in één van de kamers van een afgesloten flatgebouw, breken de ruiten op alle verdiepingen. Hoe kun je dat verklaren?
9
Dit zijn oscilloscoopbeelden van drie geluidssignalen. A
C
©
B
Welk geluid heeft de hoogste toonhoogte of frequentie?
Welk geluid maakt het meeste lawaai? Waarom?
10 Een oordopje kan een geluid verlagen met 15 dB. Hoeveel keer zachter wordt het geluid?
Verder oefenen? Ga naar
. Test jezelf
147
IN
N
VA
©
©
VA
N
IN
Voortplanting
1 EVEN OPFRISSEN 2 VAN CEL TOT FOETUS 3 GEZONDHEIDSZORG
Wat weet ik al over dit thema?
1
IN
N
VA
2
Vanaf wanneer voelt een ongebore n baby pijn?
©
Vanaf wanneer kan een foetus pijn voelen? En is hij zich daar van bewust?
Wat wil ik nog te weten komen?
Bron: EOS Wetenschap
Ontdek deze en nog andere opties op
150
Voortplanting
.
1 EVEN OPFRISSEN DE NAAKTE WAARHEID 1
In de eerste graad werkte je al uitgebreid rond het thema van de voortplanting bij de mens. De biologische kennis over dit onderwerp is nu parate kennis en je hebt ze nodig om dit thema verder te begrijpen en uit te diepen. a
Het voortplantingsstelsel is een organisatieniveau. Verklaar.
Plaats de nummers uit de tabellen in het juiste cirkeltje op de afbeeldingen. Indien nodig mag je extra informatie opzoeken. teelbal
5
zaadleider
9
eikel
2
bijbal
6
zaadblaasje
10
penis
3
urinebuis
7
urineblaas
11
voorhuid
4
zwellichaam
8
prostaatklier
12
balzak
N
1
©
VA
b
IN
Fig. 1.1
1 Even opfrissen
151
eierstok
4
baarmoeder
7
baarmoederhals
2
eileidertrechter
5
spierlaag baarmoeder
8
slijmprop
3
eileider
6
baarmoederslijmvlies
9
vagina of schede
©
VA
N
IN
1
152
Voortplanting
DE CLITORIS Fig. 1.2
c
Vul de woordpuzzel over de voortplanting in. verticaal 1 vrouwelijke verbinding tussen de buiten- en de binnenkant van het voortplantingsstelsel 2 de penis richt zich op doordat deze orgaantjes zich opvullen met bloed 4 kan bevrucht worden door een zaadcel 7 ander woord voor ovulatie 8 levensfase waarin een kind een (jong)volwassene wordt 10 zo noem je de bevruchte eicel vanaf de bevruchting tot de 8e week van de zwangerschap 11 gevoelig orgaantje bij de vrouw dat zorgt voor genot 12 de foetus is via de navelstreng in de baarmoeder verbonden met de moederkoek of … 15 een spontane zaadlozing van een man tijdens de slaap noem je een … droom
IN
horizontaal 2 ander woord voor ejaculatie 3 dit buisje vervoert de zaadcellen naar de urinebuis 5 een ander woord voor voorbehoedsmiddel is … middel 6 wordt beschermd door de voorhuid 9 maandelijkse bloeding bij vrouwen 13 heel gevoelige mannelijke organen in de balzak; zaadcellen en mannelijke hormonen worden hier geproduceerd 14 het enige voorbehoedsmiddel dat beschermt tegen zwangerschap en hiv 16 een zaadcel bestaat uit een kop, een hals en een ...
N
1
2
VA
3
4
5
6
9
11
7 8 10
12
©
13
14
15
16
1 Even opfrissen
153
Het voortplantingsstelsel is een organisatieniveau waarbij samenwerking tussen de voortplantingsorganen centraal staat. Er zijn verschillende mannelijke en vrouwelijke organen bij betrokken. Test jezelf: oefeningen 1 en 2
audio
DE NAAKTE WAARHEID
Interessant om weten Anders of toch niet?
IN
Over het biologisch aspect van de voortplanting is er geen discussie mogelijk. Het is gebaseerd op naakte feiten.
Al van bij de geboorte bepalen uiterlijke kenmerken of je een jongen of een meisje bent, je biologisch geslacht of gender ligt dus eigenlijk vast, maar of je je ook inwendig zo voelt, is niet altijd meteen duidelijk. Je genderidentiteit komt pas later tot uiting. Wie we zijn, is niet altijd wat er van ons verwacht wordt vanuit de samenleving.
audio
N
Meer en meer gaan er stemmen op om kinderen genderneutraal op te voeden. Maar wat betekent dat nu eigenlijk? Het woord zegt het zelf: het gender (of geslacht) blijft neutraal, er wordt dus niet gesproken in termen van ‘hij’ of ‘zij’. Ouders kiezen niet voor poppen, autootjes, rokjes of de traditionele kleuren roze of blauw. Het kind kan opgroeien en zijn eigen identiteit volledig ontwikkelen zonder in een bepaald geslacht gepusht te worden.
©
VA
Wanneer het biologisch geslacht van een persoon niet helemaal overeenstemt met de genderidentiteit, spreken we van een transgender.
154
Voortplanting
Fig. 1.3
De film Girl (Lukas Dhont, 2018) verkleint het taboe rond transgenders. In de film wordt het leven van de 15-jarige Lara bekeken. Lara, geboren als jongen, wil het maken in de wereld van het klassiek ballet als prima ballerina en onderneemt serieuze stappen om ook lichamelijk van geslacht te veranderen. Ze wordt hiervoor medisch en psychologisch begeleid door een heel team van artsen en deskundigen.
2 VAN CEL TOT FOETUS VAN MINIPITJE TOT WATERMELOEN 1
Een aantal processen dienen plaats te vinden vooraleer er een bevruchting kan gebeuren. a
Wat is bevruchting?
b
IN
Welke stappen gebeuren er voor de bevruchting bij de mens?
2
Welk proces gebeurt er als er geen bevruchting plaatsgrijpt?
3
N
Het begrip ‘eisprong’ ken je al uit de eerste graad. Die eisprong is aangeduid op de volgende afbeelding. a
VA
Wat stelt die afbeelding voor?
rijping van de eicel en de follikel
ovulatie
geel lichaam
eicel
baarmoederslijmvlies wordt afgebroken
baarmoederslijmvlies krijgt meer bloedvaten
baarmoederslijmvlies wordt dikker
© 1
2
3
4
baarmoederslijmvlies wordt afgebroken
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 eicel
1
2
3
4
dagen
eicel
bloedvaten sluiten Fig. 2.1
2 Van cel tot foetus
155
b
Een regelmatige cyclus wordt in vier fasen opgedeeld. Vul de fasen aan. Je mag extra informatie opzoeken. fase
omschrijving
duur
Begint op dag 1 van de cyclus.
1
dagen
Deze fase begint vanaf
.
De eicel rijpt in Het baarmoederslijmvlies wordt
2
dagen Opgelet: fase 2 overlapt deels fase 1.
.
Die grijpt in deze regelmatige cyclus
of ovulatie
plaats op
.
Het gebeurt in
.
klaarmaken voor eventuele innesteling
IN
.
1 dag
Het baarmoederslijmvlies wordt dikker.
dagen
Het blijft intact na de eisprong. Het baarmoederslijmvlies komt
N
4
terug los op
.
Daarna begint de
.
Wanneer gebeurt de ovulatie als de menstruatiecyclus langer duurt dan 28 dagen?
VA
c
Het brokkelt af.
3
kleur
4
Aan de hand van de volgende afbeelding kun je de embryonale ontwikkeling volgen. Beantwoord de vragen met behulp van de afbeeldingen en de kennis die je verwierf in de eerste graad.
1 dag
2 dagen
3 dagen
eileider
geel lichaam
4 dagen
eierstok
©
bevruchting
5 dagen
follikel van de Graaf
innestelling Fig. 2.2
slijmwand van de baarmoeder
a
Welke cellen zijn er nodig bij de bevruchting?
156
Voortplanting
b
Wanneer grijpt de bevruchting plaats?
c
Bekijk de video bij het onlinelesmateriaal en beantwoord de vragen. –
Waar gebeurt de bevruchting?
– Hoe noem je een bevruchte eicel? – Welk proces start er onmiddellijk na de bevruchting?
IN
– Deze klomp cellen vervolgt zijn reis naar de baarmoeder en ondergaat vlak voor de innesteling in het baarmoederslijmvlies een verandering. Welke? Op afbeelding 2.3 zie je die verandering in detail. Beschrijf wat er gebeurt.
– De buitenste laag van dit hoopje cellen noem je de trophoblast en het onderste gedeelte de embryoblast of kiemschijf. Zoek op hoe deze delen zich verder ontwikkelen.
Fig. 2.3
VA
Trophoblast:
embryoblast of kiemschijf
N
trophoblast
Embryoblast of kiemschijf:
d
De innesteling duurt ongeveer een week en vindt bij een normale cyclus plaats tussen dag 5 en dag 12 na de bevruchting.
Interessant om weten
hartcel
stamcel
Stamcellen zijn cellen zonder specifieke functie, die nog tot verschillende celtypes kunnen ontwikkelen. Je kunt ze overal in het lichaam aantreffen.
blastocyst
©
De bekendste zijn die uit het beenmerg: dit zijn cellen die voortdurend nieuwe bloedcellen maken. Andere vetcel stamcellen maken bijvoorbeeld steeds nieuwe huidcellen aan die de dode cellen (huidschilfers) vervangen. neuron Stamcellen verschillen van weefselspecifieke cellen. Een weefselspecifieke cel kan zich enkel rode bloedcel ontwikkelen binnen het weefsel zelf kraakbeencel huidcel Fig. 2.4 (bv. huidcel in de huid). Er gebeurt nog steeds heel veel onderzoek naar stamcellen. Stamceltherapie wordt al ingezet bij bepaalde kankersoorten en ook in het onderzoek naar diabetes type 1 heeft men ontdekt dat er op die manier nieuwe insulineproducerende cellen kunnen worden gemaakt. audio darmcel
2 Van cel tot foetus
157
3D
5
Een volledige zwangerschap duurt negen maanden. In die periode ondergaat de baby-inwording ontzettend veel veranderingen. Vanaf de derde week van de bevruchting begint de ontwikkeling van de verschillende organen en ledematen en verloopt de verdere groei normaal gezien volgens de volgende schema's. Tot twee maanden in de zwangerschap noem je dat de embryonale ontwikkeling en daarna spreek je van de foetale groei. 3 TOT 9 WEKEN
FOETALE PERIODE (9 WEKEN TOT GEBOORTE)
EMBRYONALE PERIODE
2 MAANDEN
1-23 g
1 TRIMESTER
4 MAANDEN
5 MAANDEN
23-190 g
190-500 g
2 TRIMESTER
CENTRAAL ZENUWSTELSEL HART
7 MAANDEN
1000-1900 g
8 MAANDEN
9 MAANDEN
1900-2600 g 2600-3400 g
3 TRIMESTER
N
OREN
6 MAANDEN
500-1000 g
IN
3 MAANDEN 1 MAAND
OGEN LEDEMATEN
TANDEN GEHEMELTE
VA
UITWENDIGE GENITALIËN
PERIODE VAN GROTE KWETSBAARHEID
158
Fig. 2.5
Maak een overzicht van de verdere ontwikkeling van maand tot maand door de tabel op de volgende pagina aan te vullen. Bekijk hiervoor de video en gebruik de website als informatiebron.
©
a
PERIODE VAN KLEINERE KWETSBAARHEID
Voortplanting
video
WEBSITE
Kleur de maanden van de embryonale ontwikkeling in het groen en de maanden van de foetale groei in het blauw.
1
2
3
4
grootte/massa
5
typische kenmerken
VA
IN
maand
N
b
6
©
7
8
9
2 Van cel tot foetus
159
Interessant om weten De grootte van een embryo (en later de foetus) tijdens de zwangerschap wordt vaak vergeleken met groenten en fruit van ongeveer dezelfde omvang. De zwangerschap beleven krijgt op die manier iets meer visuele ondersteuning. Want zeg nu zelf, niemand kan zich iets voorstellen bij een foetus van 9 weken, maar dat lukt wel wanneer je hem vergelijkt met de grootte van een kers.
grootte van kers
BABY 6 MAANDEN
grootte van papaja
6
BABY 4 MAANDEN
BABY 5 MAANDEN
grootte van peer grootte van pompelmoes
BABY 7 MAANDEN
grootte van ananas
BABY 8 MAANDEN
grootte van meloen
BABY 9 MAANDEN
grootte van watermeloen
Fig. 2.6
Tijdens de verdere ontwikkeling zijn de placenta of moederkoek en de navelstreng heel belangrijke uitwisselingsorganen tussen moeder en ongeboren kind.
©
VA
3D
BABY 3 MAANDEN
grootte van pruim
IN
BABY 2 MAANDEN
N
BABY 1 MAAND
grootte van rode bes
audio
Fig. 2.7
160
Voortplanting
a
Geef hierover een woordje uitleg. De afbeelding (en het 3D-beeld) kan je daarbij helpen.
Hoe verklaar je dat de placenta ook een rol speelt bij het transport van schadelijke stoffen?
IN
b
Fig. 2.8
VA
N
Tijdens de menstruatiecyclus rijpt de eicel en bereidt het lichaam zich voor op een eventuele bevruchting. Wanneer de kern van een eicel en een zaadcel met elkaar versmelten, is er sprake van bevruchting. De bevruchte eicel wordt een zygote genoemd die zich verder zal delen.
©
Na de innesteling ontwikkelt de zygote zich verder. De eerste 11 weken spreek je van de embryonale ontwikkeling, daarna van de foetale groei. Al van bij de innesteling is het embryo verbonden met de moederkoek via de navelstreng. Dit uitwisselingsorgaan zorgt voor de aanvoer van voedingsstoffen, afweerstoffen en zuurstofgas en voor de afvoer van afvalstoffen. Test jezelf: oefeningen 3, 4, 5, 6 en 7
audio
VAN MINIPITJE TOT WATERMELOEN De embryonale ontwikkeling wordt vaak vergeleken met de grootte van bepaalde groenten en vruchten. Het begint bij een heel klein pitje waarbij de zaadcel en de eicel versmelten en eindigt ongeveer 40 weken later met een buik zo groot als een watermeloen.
2 Van cel tot foetus
161
3 GEZONDHEIDSZORG EET JE ECHT VOOR TWEE TIJDENS DE ZWANGERSCHAP? 1
Vaak hoor je de wildste verhalen over zwangere vrouwen en hun bizarre eetgewoontes. Lees het artikel en beantwoord daarna de vragen. a
Klopt het gezegde ‘Je eet voor twee tijdens de zwangerschap’ volgens het artikel?
ARTIKEL
Welke drie risico’s (korte en lange termijn) zijn er verbonden aan een vet- en suikerrijke voeding tijdens de zwangerschap?
Is de schade aan het kind op het vlak van eetgewoontes onomkeerbaar? Verklaar.
VA
c
N
b
IN
©
Fig. 3.1
162
Voortplanting
2
Uit het artikel bij opdracht 1 kun je afleiden dat de voeding van de moeder een belangrijk effect heeft op de ontwikkeling van het ongeboren kind. a
Niet alleen via de voeding worden er stoffen doorgegeven. Ook schadelijke stoffen zoals nicotine, medicijnen, drugs … kunnen overgaan van moeder op ongeboren kind en ernstige gevolgen hebben voor de ontwikkeling van het embryo en de foetus. Leg uit dat het moment waarop de vrucht in contact komt met schadelijke externe factoren cruciaal is.
IN
De invloed van externe schadelijke factoren op een zwangerschap wordt grondig onderzocht. Noteer de factoren, die hieronder opgesomd zijn, in de correcte kolom van de tabel. – softenonbaby’s – het effect van röntgenstraling tijdens de zwangerschap – de blootstelling aan radioactieve straling – het effect van roken – het effect van drugs (zoals heroïne, methadon enzovoort) – toxoplasmose – het zikavirus – het rubellavirus – het hiv-virus – het effect van alcohol op de zwangerschap – ...
VA
N
b
gezondheidsgedrag
factoren uit het leefmilieu
impact van besmettingen
©
3 gezondheidszorg
163
c
Kies één van de factoren uit en maak een verslag van één pagina. Je vindt hiervoor een sjabloon bij het onlinelesmateriaal. Vermeld zeker de effecten op de ontwikkeling van een embryo/foetus.
d
Waar kun je op letten om de zwangerschap voorspoedig te laten verlopen?
IN
N
Ook schadelijke stoffen kunnen via de placenta getransporteerd worden naar het ongeboren kind.
Die stoffen kunnen levensbedreigende effecten veroorzaken op korte of lange termijn. Test jezelf: oefening 8
audio
VA
EET JE ECHT VOOR TWEE TIJDENS DE ZWANGERSCHAP?
©
Tijdens de zwangerschap moet je zeker niet voor twee eten. Je draagt wel de verantwoordelijkheid voor de gezondheid van jezelf en van je ongeboren baby.
164
Voortplanting
! a h A ! a h A
SAMENVATTING
1
Even opfrissen
Het voortplantingsstelsel is een
Er zijn verschillende
2
Van cel tot foetus
het lichaam zich voor
.
en bereidt .
N
Tijdens de menstruatiecyclus
.
IN
Wanneer
, is er sprake van bevruchting.
VA
wordt een zygote genoemd die zich
.
Na de innesteling ontwikkelt de zygote zich verder. De eerste 11 weken
, daarna van
.
Al van bij de innesteling is het embryo
.
Dit uitwisselingsorgaan zorgt voor
©
3
.
Gezondheidszorg Ook
getransporteerd worden naar het ongeboren kind. Die stoffen kunnen
.
AHA!
165
CHECKLIST helemaal begrepen
Wat ken/kan ik?
pg.
151
Ik kan de functie van de organen in het mannelijk voortplantingsstelsel omschrijven.
153
Ik kan de organen van het vrouwelijk voortplantingsstelsel situeren.
152
Ik kan de functie van de organen in het vrouwelijk voortplantingsstelsel omschrijven.
153
Ik kan het belang van de menstruatiecyclus bij de voortplanting omschrijven.
155, 156
Ik kan omschrijven wat bevruchting is.
156, 157
IN
Ik kan de organen van het mannelijk voortplantingsstelsel situeren.
156
Ik kan aanduiden waar de bevruchting gebeurt in het lichaam van de vrouw.
157
Ik kan de belangrijke fasen (zygote, stamcellen, embryo, foetus) in de ontwikkeling van zygote tot pasgeboren kind met elkaar vergelijken.
157, 158
Ik ken het verschil tussen een embryo en een foetus.
157, 158
N
Ik kan de bevruchting situeren in de menstruatiecyclus.
157
Ik kan het verloop van een zwangerschap herkennen aan de hand van afbeeldingen.
158, 159
Ik weet dat de placenta een belangrijk uitwisselingsorgaan is tussen de moeder en het ongeboren kind.
160, 161
Ik kan omschrijven dat eetgewoontes een heel belangrijke invloed hebben op de ontwikkeling van een gezond embryo en een gezonde foetus.
162, 163
Ik kan factoren opsommen die kunnen bijdragen om de zwangerschap voorspoedig te laten verlopen.
163
Ik weet dat de invloed van externe schadelijke factoren op een zwangerschap te herleiden zijn tot: gezondheidsgedrag, factoren uit het leefmilieu en impact van besmettingen.
163
Ik kan met voorbeelden illustreren dat preventieve maatregelen de schade aan embryo en foetus opgelopen door omgevingsfactoren, kunnen vermijden of beperken.
163
©
VA
Ik weet dat stamcellen geen specifieke functie hebben, maar dat ze zich kunnen ontwikkelen tot verschillende celtypes.
Je kunt deze checklist ook op
166
hier kan ik nog groeien
Voortplanting
invullen bij je Portfolio.
TEST JEZELF 1
Bestudeer de figuur van het mannelijk voortplantingsstelsel. a
Benoem de aangeduide organen.
IN
b
N
Welke organen van de afbeelding maken geen deel uit van het voortplantingsstelsel? Bij welk stelsel horen ze wel?
VA
2
Bestudeer de figuur van het vrouwelijk voortplantingsstelsel. a
Benoem de aangeduide organen.
©
Test jezelf
167
Benoem met de letters de plaats in het orgaan waar: a de bevruchting plaatsvindt b de innesteling van de bevruchte eicel plaatsvindt
4
Hoeveel dagen na de ovulatie nestelt een bevruchte eicel (zygote) zich in het baarmoederslijmvlies? binnen 24 uur binnen 48 uur binnen 2 tot 4 dagen binnen 5 tot 7 dagen
5
Een eicel wordt na de ovulatie niet binnen 24 uur bevrucht. Wat gebeurt er met de eicel? De eicel sterft en wordt afgebroken in de baarmoeder. De eicel sterft en wordt afgebroken in de eileider. De eicel sterft en wordt afgebroken in de eierstok. De eicel gaat terug naar de eierstok zodat deze bij een volgende ovulatie nogmaals gebruikt kan worden.
VA
N
IN
3
Benoem de aangeduide onderdelen en stadia.
1
rijping van de follikel
2
rijping van het gele lichaam
3
eisprong of ovulatie
4
bevruchting
5
bevruchte eicel
6
celdelingen van de zygote
7
innesteling
8
eileider
9
eileidertrechter
10
eierstok
11
baarmoeder
12
baarmoederhals
13
vagina
©
6
168
Voortplanting
Farah is 16 jaar en menstrueert nog maar enkele maanden. Haar cyclus is nog erg onregelmatig. Ze noteert haar menstruatie regelmatig in haar smartphone in een speciale kalenderapp om te kijken hoe de cyclus zich ontwikkelt. Als ze die beter leert kennen, kan ze beter inschatten wanneer ze haar volgende menstruatie kan verwachten. a
Lees in de beschrijving wanneer Farah menstrueerde in de afgelopen maanden en hoelang die duurde. – Ze menstrueerde op 1 mei gedurende 5 dagen. – De volgende menstruatie begon op 10 juni en duurde ook 5 dagen. – Ze kreeg haar volgende menstruatie op 12 juli, ook toen duurde die 5 dagen. – In augustus ging Farah met haar ouders op vakantie. Haar menstruatie liet langer op zich wachten. De menstruatie kwam pas op 24 augustus, dit keer voor 7 dagen. – De volgende menstruatie begon op 21 september en duurde 5 dagen. – Ook op 23 oktober kreeg Farah haar menstruatie. Die duurde ook 5 dagen.
b
Kleur de duur van de menstruatie op de kalender. maand
IN
7
dag
januari februari maart april mei juni
VA
juli
N
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
augustus
september oktober
november december
c
Duid de eisprong aan in de maanden mei, juni, juli en augustus met een blauwe ster. Wat valt je op?
©
d
Wanneer kan Farah haar volgende menstruatie ongeveer verwachten, uitgaande van een gemiddelde cyclusduur van 30 dagen?
Test jezelf
169
Rangschik de externe factoren die een invloed op de zwangerschap kunnen uitoefenen in de juiste kolom. Je mag extra informatie opzoeken. – het wekelijks eten van fastfood – het drinken van alcohol – toxoplasmose – syfilis – loodvergiftiging gezondheidsgedrag
factoren uit het leefmilieu
impact van besmettingen
.
©
VA
N
Verder oefenen? Ga naar
IN
8
170
Voortplanting
WOORDENLIJST Thema Rol van micro-organismen hoofd stuk 1
term
definitie
bacillen (de)
staafvormige bacteriën
in je eigen woorden
2
1
incubatietijd (de)
kefir (de)
kokken (de)
Virussen kunnen niet op zichzelf overleven. Ze moeten in een gastcel zitten om te overleven.
tijd die verloopt tussen het begin van een infectie en het zichtbaar worden van de ziekteverschijnselen
een dik vloeibare, licht alcoholische melkdrank, vermoedelijk afkomstig uit de Kaukasus
IN
3
gastcel (de)
N
1
bolvormige bacteriën
kolonie (bacterie) (de)
1
microbiologie (de)
Een bacterie deelt zich een groot aantal keren, waardoor een zichtbaar hoopje bacteriën ontstaat: de bacteriekolonie.
VA
1
1
1
1
verwijst naar alle microorganismen die op en in ons lichaam wonen
microorganisme (het)
organismen die niet met het blote oog zichtbaar zijn, zoals bacteriën, gisten en schimmels
spirillen (de)
spiraalvormige bacterie
©
1
microbioom (het)
wetenschap die microscopisch kleine organismen onderzoekt
vibrionen (de)
bacteriën met een gebogen staafvorm
1
voedingsbodem (de)
onderlaag met voedings stoffen, bedoeld om schimmels, bacteriën, planten of dieren te kweken
Rol van micro-organismen Woordenlijst
171
Thema Kracht en verandering van beweging hoofd stuk 2
term aerodynamisch
definitie
in je eigen woorden
gestroomlijnd, de luchtweerstand zo laag mogelijk houden
2
5
4
de kracht die een voorwerp uitoefent op zijn ondersteuning of ophanging als gevolg van de zwaartekracht
normaalkracht (de)
de kracht die loodrecht staat op het gewicht van een vlak voorwerp
reactieafstand (de)
de afstand die de auto nog aflegt voordat de rem wordt ingedrukt
gewicht (het)
remafstand (de)
5
2
172
de uiteindelijke kracht, rekening houdend met alle krachten die op een voorwerp inwerken, die bepaalt of een voorwerp versnelt, vertraagt of in rust is
de afstand totdat de auto volledig stilstaat: reactieafstand + remafstand
wrijvingskracht (de)
weerstandskracht die overwonnen moet worden om het voorwerp te verplaatsen over zijn steun
zwaartepunt (het)
plaats bij een voorwerp in evenwicht waarin alle massa geconcentreerd is
resulterende kracht (de)
stopafstand (de)
©
2
de afstand die de auto nog aflegt tijdens het remmen
VA
3
Het voertuig wordt onbestuurbaar als een dun laagje water zich tussen de band en het wegdek bevindt.
IN
1
aquaplaning (de)
N
5
Woordenlijst Kracht en verandering van beweging
Thema Aspecten van een chemische reactie hoofd stuk 4
term
definitie
activeringsenergie (de)
in je eigen woorden
kleine hoeveelheid energie die de reactie op gang brengt
4
4
4
chemische reactie waarbij energie opgenomen wordt uit de omgeving
1
2
3
2
2
endotherme reactie chemische reactie waarbij (de) warmte opgenomen wordt uit de omgeving
energiediagram (het)
exo-energetische reactie (de)
exotherme reactie (de)
diagram dat de energiewijzigingen tijdens een chemische reactie voorstelt
chemische reactie waarbij energie afgegeven wordt aan de omgeving
chemische reactie waarbij warmte afgegeven wordt aan de omgeving
fysisch verschijnsel proces waarbij tijdelijke (het) veranderingen bij de stoffen optreden horlogeglas (het)
neerslag (de)
cirkelvormig laboratoriumglaswerk dat een beetje bol staat
vaste stof die ontstaat bij een chemische reactie
reactieproduct (het) eindproduct bij een chemische reactie
©
1
VA
4
endo-energetische reactie (de)
proces tussen stoffen waarbij nieuwe stoffen gevormd worden met andere eigenschappen dan de oorspronkelijke stoffen
IN
4
chemische reactie (de)
N
1
reactieschema (het) voorstelling (met woorden) voor een chemische reactie reactievergelijking (de)
voorstelling (met formules) voor een chemische reacties
1
reagentia (de)
beginproducten bij een chemische reactie
Aspecten van een chemische reactie Woordenlijst
173
1
spatel (de)
soort labolepel
1
uitgangsproduct (het)
beginstof bij een chemische reactie
174
©
VA
IN
N
Woordenlijst Aspecten van een chemische reactie
Thema Druk en geluid
4
1
4
definitie
atmosferische druk (de)
luchtdruk
barotrauma (het)
Men spreekt van een barotrauma als het drukverschil tussen het buiten- en het middenoor zo groot is dat het trommelvlies scheurt.
in je eigen woorden
IN
3
term
druk (de)
verhouding van de grootte van een kracht (F, loodrecht op een oppervlak) tot de grootte van het contactoppervlak (A) waarop die kracht inwerkt
frequentie (de)
aantal trillingen per seconde
N
hoofd stuk
geluidsintensiteit (de)
2
hydraulische pers (de)
hoeveelheid energie die door de geluidsdruk op een oppervlak van 1 vierkante meter opgevangen kan worden toestel, gebaseerd op de wet van Pascal, waarbij een kleine kracht omgezet wordt in een grote kracht
VA
4
1
logaritmische schaal (de)
©
4
kracht (de)
3
1
luchtdruk (de)
manometer (de)
uitwendige oorzaak van een vormverandering of een snelheidsverandering van een voorwerp
het tegenovergestelde van een exponent. ‘Tot welke macht moet ik mijn grondgetal verheffen om dit getal in mijn logaritme te krijgen?’ druk van de lucht
meettoestel om de druk te meten in vloeistoffen en gassen
Druk en geluid Woordenlijst
175
4
middenstof (de)
materie waarin het geluid zich voortplant
3
normdruk (de)
de gewone atmosferische druk, ongeveer gelijk aan 1 000 hPa
1
pascal (de)
eenheid van druk
frequentie
VA
IN
trillingssnelheid (de)
N
4
©
176
Woordenlijst Druk en geluid
Thema Voortplanting hoofd stuk 3
term bizar
definitie bijzonder, absurd
in eigen woorden
2
2
2
embryonale ontwikkeling van het ongeboren ontwikkeling kind gedurende de eerste 11 (de) weken van de zwangerschap
foetale groei (de)
moederkoek (de)
placenta (de)
ontwikkeling van het ongeboren kind vanaf de 12e week tot aan de geboorte
orgaan dat zorgt voor de uitwisseling van voedingsstoffen, zuurstof en afvalstoffen tussen moeder en ongeboren kind zie moederkoek
IN
2
zygote (de)
een stamcel is een nietgespecialiseerde cel die de voorloper is van gespecialiseerde cellen bevruchte eicel
VA
2
stamcellen (de)
©
N
2
Voortplanting Woordenlijst
177
NOTITIES
VA
N
IN
©
178
NOTITIES
VA
N
IN
©
notities
179
VA
N
IN
©
180
NOTITIES