N A T U U R K U N D E S A M E N V A T T I N G H 1 T / M H 4

HOOFDSTUK 1

§1.3 – PUNT EN SPIEGELPUNT

Reflectie= Terugkaatsing van een lichtstraal.

Breking= Bij het wisselen van stof veranderen van richting.

Het gebied om je heen dat je in een spiegel ziet, noem je het gezichtsveld. Het gezichtsveld

is het grootst als je je oog zo dicht mogelijk recht voor het midden van de spiegel houdt.

§1.4 – TWEE HOEKEN

Voor het terugkaatsen door een spiegel geld:

Hoek van inval = hoek van terugkaatsing (∟i= ∟t)

Er zijn twee verschillende soorten terugkaatsing:

Spiegelende terugkaatsing: Tegen een glad oppervlak

Diffuse terugkaatsing: Tegen een ruw oppervlak

§1.5 – HOEKEN BIJ LICHTBREKING

Bij breking van glas naar lucht (een dichte stof naar een niet-dichte stof) is de hoek van inval

kleiner dan de hoek van breking. Van lucht naar glas (een niet-dichte stof naar een dichte

stof) is dit andersom, de hoek van inval groter dan de hoek van breking.

Bij breking van een vaste stof of vloeistof naar lucht is de brekingshoek groter dan de

invalshoek: er is breking van de normaal af.

Bij breking van de normaal af verdwijnt bij een bepaalde invalshoek de gebroken straal. Er is

dan totale terugkaatsing. Die invalshoek noem je de grenshoek.

Bij een vlakke (=planparallelle) plaat zoals een stuk glas zijn er twee brekingen. Daardoor

verschuift de lichtstraal een beetje.

§1.6 – TOEPASSINGEN VAN LENZEN

Er zijn twee verschillende lenzen:

- Bolle lens: In het midden dikker dan aan de randen. (+)

De hoofdas loopt door het midden.

Evenwijdige lichtstralen breken af.

Waar de lichtstralen bij elkaar komen, heet het brandpunt (f).

- Holle lens: In het midden dunner dan aan de randen. (-)

Ook een hoofdas.

Evenwijdige lichtstralen divergeren.

Er is alleen een virtueel brandpunt.

§1.7 – REKENEN MET LENZEN

Je kan de voorwerpsafstand, de beeldafstand en de brandpuntsafstand berekenen met de

lensformule

:

Vergroting=

of

In formule: N=

of

Als N > 1 dan: vergroting

Als N < 1 dan: verkleining

Als N = 1 dan: beeld even groot als voorwerp

HOOFDSTUK 2

§2.2 – SNELHEID METEN

Snelheid is de afstand die per tijdseenheid (uur, seconde) wordt afgelegd.

Snelheid wordt uitgedrukt in kilometer per uur (km/h) of in meter per seconde (m/s).

De snelheid veranderd bij een beweging vaak, daarom kun je beter de gemiddelde snelheid

uitrekenen.

Gemiddelde Snelheid =

In een formule: Vgemiddeld=

Je kunt dit ook in een piramide zetten, dan krijg je:

Soms moet je snelheden van km/h naar m/s omrekenen of andersom. Dit doe je volgens het

schema hieronder:

§2.3 – KRACHT EN BEWEGING

Als er op een voorwerp nettokracht wordt uitgewerkt, beweegt het. Als de nettokracht

beweegt in de bewegingsrichting, versneld het voorwerp. Er is een versnelde beweging. Als

de nettokracht tegenwerkt, dus de andere kant op beweegt, vertraagd het object. Er is een

vertraagde beweging.

Als her op het voorwerp helemaal geen nettokracht wordt uigewerkt, staat het stil of heeft het

een eenparige (constante) beweging.

Je kunt snelheden ook in diagrammen zetten. Dan krijg je een v,t-diagram of een s,t-

diagram.

Bij een eenparige beweging is de grafiek in het v,t-diagram een horizontale lijn. Bij een s,t-

diagram is dit een rechte stijgende lijn.

Als je de afgelegde afstand wilt berekenen in een v,t-diagram, kun je ook gewoon de

oppervlakte nemen onder de grafiek.

Δs

Δt V x ΔT

ΔS

m/s km/h

x 3,6

: 3,6

Als een snelheid regelmatig verandert, is de grafiek in het v,t-diagram niet horizontaal, maar

nog wel een rechte lijn die stijgt. De lijn stijgt bij een versnelde beweging en daalt bij een

vertraagde beweging.

Ook hier kun je de afgelegde afstand berekenen door het oppervlakte onder de grafiek te

nemen.

§2.4 – VERSNELLING NADER BEKEKEN

De snelheidsverandering per seconde noem je de versnelling. Versnelling heeft het

symbool a en de eenheid (meter per seconde kwadraat)

Voor de versnelling van een beweging ZONDER beginsnelheid geldt de formule:

a=

v

t

EXTRA INFORMATIE H2

Eenparige Beweging (Constante snelheid)

Gem. Snelheid =

Formule: Vg= =

Versnelling

Versnelling=

Formule: a= =

Gemiddelde Snelheid (Bij een eenparige beweging)

Vg=

• Eenparig

versnelde

beweging

• Eenparige

beweging

• Eenparig

vertraagde

beweging

Afstand

Benodigde tijd

Seind-Sbegin

teind-tbegin

Δs

Δt

Snelheidsverschil

Benodigde tijd

Veind-Vbegin

teind-tbegin

ΔV

Δt

Veind+Vbegin

2

HOOFDSTUK 3

§ 3.3 - SPANNING EN STROOMSTERKTE METEN

Elk elektrisch apparaat heeft een elektrische schakeling. Dit is makkelijk te tekenen in

een schema, maar daarvoor moet je wel de symbolen daarvan kennen. Al die

symbolen staan op bladzijde 58 van je lesboek.

§ 3.4 - SPANNING EN STROOMSTERKTE METEN

Bij de grootheid “Elektrische stroomsterkte” (I) hoort de eenheid “ampère” (A). De

stroomsterkte meet je met een stroommeter (ook wel ampèremeter).

Voor de kleinere hoeveelheden stroom is het handig om de eenheid milliampère

(mA) te gebruiken. 1 A = 1000 mA.

Bij de grootheid “Elektrische stroomspanning” (U) hoort de eenheid “volt” (V). De

stroomsterkte meet je met een spanningsmeter (ook wel voltmeter).

Een voltmeter staat parallel in een stroomkring, en schakel je dus parallel aan het

apparaat waarover de spanning staat. Een ampèremeter staat in serie, en schakel je

dus in serie aan het apparaat waardoor de stroom loopt die je wilt meten.

§ 3.5 – REKENEN MET SPANNING EN STROOMSTERKTE

Bij een constante temperatuur geldt de wet van Ohm: Spanning en stroomsterkte zijn

gelijk aan elkaar.

In een formule is dit:

Hierbij wordt U uitgedrukt in volt, I in ampère en R in Ω (Ohm).

§ 3.6 – WEERSTANDEN IN SERIE

Bij weerstanden in een serieschakeling

gelden de volgende regels:

UTOTAAL= U1+U2+U3

Dus de totale stroomspanning bereken je

door de stroomspanning die door ieder

weerstandje heengaat bij elkaar op te

tellen.

ITOTAAL= I1= I2 = I3

Dat wil dus zeggen dat overal de

spanning gelijk is, zowel bij weerstand 1, 2 en 3.

1 2 3

RTOTAAL= R1+R2+R3

Dit wil zeggen dat als je de weerstand van alle weerstandjes bij elkaar

optelt, je de totale weerstand krijg.

§ 3.6 – WEERSTANDEN PARRALEL

Bij weerstanden in een serieschakeling gelden de volgende regels:

UTOTAAL= U1=U2=U3

Dus de totale stroomspanning is gelijk aan de stroomspanning van

ieder weerstandje.

ITOTAAL= I1+I2+I3

Dat wil dus zeggen dat de stroomsterkte wordt verdeeld over 3 weerstandjes, en als

je dat allemaal bij elkaar optelt, krijg je de totale weerstand.

Dit wil zeggen dat als je de weerstand van alle weerstandjes bij elkaar optelt (wel via

de manier hier boven), en het verder uitrekent volgens de manier hierboven, je de

totale weerstand krijg.

Je kunt de stroomsterkte aanpassen met een schuifweerstand. Een

schuifweerstand kun je ook schakelen als spanningsader.

HOOFDSTUK 4

§ 4.2 – VAN BRON NAAR ONTVANGER

Geluid heeft een tussenstof nodig om zich te verplaatsen. Deze tussenstof kan gasvormig,

vloeibaar of vast zijn. Meestal is dit lucht. Geluid verplaatst zich in alle mogelijke richtingen.

Stemgeluid maak je met je stembanden, je mond en je lippen.

Een geluidsbron brengt de lucht eromheen in trilling, deze trilling verspreid zich door de

lucht, en die lucht kan dan ook weer andere voorwerpen in trilling brengen.

Een trilling is een heen en weer gaande beweging om een evenwichtsstand.

Geluid kan zich dus niet verplaatsen door het luchtledige (=vacuüm), en dan hoor je dus ook

niets.

De snelheid van geluid in lucht is 340 m/s, dit is alleen bij lucht zo. Bij andere stoffen gaat

lucht sneller, of juist langzamer.

Geluidstrillingen kunnen worden teruggekaatst. Deze echowerking heeft verschillende

toepassingen.

§ 4.3 – TRILLINGEN NADER BEKEKEN & § 4.4 – TRILLINGEN METEN

Oscilloscoop → Maakt trillingen zichtbaar.

Trillingsgenerator → Maakt trillingen.

Division

Amplitude

Eén trilling

Toonhoogte= Frequentie

Frequentie is het aantal trillingen per seconde.

f=

(T= tijd van één trilling)

Geluiden kunnen in toonhoogte (=frequentie) verschillen.

Hoe hoger de frequentie, hoe hoger de toon van het geluid.

De eenheid van frequentie is 1/s = hertz (Hz)

Een trilling die een volledige trilling per seconde uitvoert heeft een frequentie van 1

Hz. Een goed menselijk gehoor kan horen van 20 Hz tot 20.000 Hz.

De amplitude van een trilling is de grootste afwijking van de evenwichtsstand. Hoe

sterker (harder) het geluid, hoe groter de amplitude.

§ 4.5 – HARD EN ZACHT, LAAG EN HOOG

Het menselijk gehoor is het gevoeligst voor trillingen met een frequentie van 500 Hz tot 8.000

Hz. Dit is ook ongeveer het bereik van onze stem. De kwaliteit van het gehoor wordt

weergegeven in een audiogram.

dB is de eenheid voor geluidssterkte.

dB(A) is de eenheid voor luidheid, die is aangepast aan de mens (geeft aan hoe hard dat

geluid voor het menselijk gehoor is). Iedere toonhoogte is even schadelijk.

Hoe groter de afstand tussen de geluidsbron en de ontvanger, hoe kleiner de luidheid. De

hardheid van een stof bepaald of die stof geluid absorbeert of terugkaatst.

Als de geluidssterkte verdubbelt, verdubbeld het aantal decibel met +3 dB.

Er zijn twee manieren om geluidshinder op te lossen:

Duurzame oplossingen: Doen iets aan de bron van het geluidsoverlast.

Niet-duurzame oplossingen: Doen iets aan de ontvanger van het geluidsoverlast.

§ 4.6 – OPNEMEN EN WEERGEVEN VAN GELUID

Een magneet trekt ijzeren en nikkelen

voorwerpen aan. Een magneet is bij zijn

polen het sterkst.

Gelijknamige polen stoten elkaar af,

ongelijknamige polen trekken elkaar aan.

Een spijker met daaromheen een spoel

waar stroom doorheen gaat, wordt een

elektromagneet.

Hoe groter de stroomsterkte, hoe sterker de

elektromagneet.

HOOFDSTUK 5

Het vermogen van een elektrisch apparaat geeft aan hoeveel elektrische energie dat

apparaat per seconde omzet.

Energie = Vermogen x Tijd

Apparaat krijgt = Apparaat kan x Tijd

apparaat aan

E = P x T

J = W x s

Het elektrisch vermogen van een apparaat is de hoeveelheid elektrische energie die

dat apparaat per seconde omzet. Hiervoor geldt:

Vermogen = Spanning x

Stroomsterkte

P = U x I

W = V x A

Energie berekenen: Vermogen berekenen:

1 kWh = 3600 kJ, dus 1 W = 3600000 J

Het rendement geeft aan hoeveel procent van de energieomzetting nuttige energie

oplevert.

Energie Vermogen

Symbool grootheid: E P Eenheden algemeen: joule (J)

wattseconde (Ws) watt (W) joule/seconde (J/s)

Elektrische energie: kilowattuur (kWh) kilowatt (kW)

E

P x t

P

U x I

Gloeilampen hebben een laag rendement, omdat ze behalve licht ook warmte

produceren. Spaarlampen hebben een hoog rendement, want deze gebruiken de

meeste energie voor licht.

In een elektrische installatie of schakeling bestaat gevaar voor kortsluiting en

overbelasting. In beide gevallen is er ook brandgevaar, dat komt doordat de

stroomsterkte te groot wordt.

Bij kortsluiting is de weerstand in een stroomkring te klein. Overbelasting ontstaat

wanneer het totale vermogen van de ingeschakelde apparaten groter is dan het

toegestane vermogen.

Zekeringen beveiligen schakelingen en installaties tegen kortsluiting en

overbelasting.

Energiecentrales die op fossiele brandstoffen werken, kunnen luchtverontreiniging

veroorzaken.

De problemen met afval en veiligheid bij kernenergie zijn nog groot.

De ontwikkeling naar duurzame energie bronnen (bronnen die niet schadelijk zijn

voor het milieu) is volop gaande.

Er komen enorme hoeveelheden ongewenste stoffen met het huishoudelijk afval in

het milieu. Dit kun je voor een deel voorkomen door dit afval gescheiden in te leveren

(in bijvoorbeeld de milieustraat).

HOOFDSTUK 6

§6.3 – KRACHTEN OP DE FIETS

Er zijn twee verschillende soorten krachten: Meewerkende krachten en

tegenwerkende krachten. Meewerkende krachten op de fiets zijn bijvoorbeeld

stuwkracht, wind mee en zwaartekracht (bij de helling af). Tegenwerkende krachten

zijn wrijving, zwaartekracht (bij een helling op) en remkracht (bij remmen).

Op een glijdend voorwerp en op een rollend voorwerp werkt wrijving, Deze hangt af

van de massa van het voorwerp en de soort ondergrond. De wrijving op aarde op

een bewegend voorwerp noem je de luchtweerstand. Luchtweerstand hangt af van

grootte, snelheid en stroomlijn van het bewegende voorwerp. Wrijving werkt tegen

de beweging in.

§6.4 – REMMEN

In het verkeer moet je rekening houden met een reactietijd van (minimaal) 1

seconde. In die tijd wordt de reactieafstand afgelegd. De reactietijd wordt beïnvloed

door verschillende dingen:

- Alcohol

- Leeftijd

- Medicijnen

- Drugs

- Concentratie

- Vermoeidheid

De remweg is de afstand die je aflegt vanaf het moment dat je reageert (vanaf het

moment dat je de rem indrukt) tot dat je stilstaat. Ook deze kan worden beïnvloed

door verschillende dingen:

- Banden en weg (wrijving)

- Weersomstandigheden

- Massa

- Beginsnelheid

- Rem-eigenschappen/conditie

- Remkracht

- Luchtweerstand

De stopafstand is de reactieafstand en de remweg bij elkaar opgeteld. De

stopafstand bepaald de toegestane maximumsnelheid.

§6.5 – VEILIGHEID VOOR ALLES

De kracht die je tijdens het remmen, en dus ook tijdens een botsing ondervindt,

hangt af van:

- De remweg: kleine remweg geeft grote kracht.

- De (lichaams)massa: grote massa geeft grote kracht.

- De snelheid: grote snelheid geeft grote kracht.

De kracht op iemand tijdens het remmen en tijdens het botsen is:

- Omgekeerd evenredig aan de remweg

- Evenredig aan de (lichaams)massa

- Evenredig aan het kwadraat van de snelheid

Massa (kg) Remweg (cm) Snelheid (km/h) Kracht (N)

50 10 80 125.000 50 2 80 625.000

100 10 40 62.500

De massa blijft eerst hetzelfde: x 1. De remweg wordt 5 keer zo klein: : 5. De

snelheid blijft ook hetzelfde: x 1. De kracht: 125.000 x 1 x 12 x 5 = 625.000.

Vervolgens wordt de massa twee keer zo veel: x 2. De remweg blijft hetzelfde: x 1.

De snelheid wordt twee keer zo klein: x 2. De kracht: 125.000 x 2 x 1 x 22 = 62.500.

Traagheid is de weerstand tegen snelheidsverandering.

Er zijn verschillende dingen die helpen de remweg te vergroten tijdens het botsen:

- Airbag

- Kreukelzone

- Helm

- Gordels

- Bumper

- (Kooiconstructie)

Door de hierboven genoemde dingen wordt de kracht op het lichaam verkleind.

OVERZICHT GROOTHEDEN

Grootheid Symbool Eenheid Symbool

H1 Brandpuntsafstand Voorwerpsafstand Beeldafstand Vergroting Sterkte

f v b N S

meter meter meter - dioptrie

m m m - D

H2 Snelheid Afstand Tijd Versnelling Kracht

v s t a F

meter/seconde meter seconde meter/seconde2 Newton

m/s m s m/s2 N

H3 Spanning Stroomsterkte Weerstand

U I R

Volt Ampére Ohm

V A Ω

H4 Frequentie Trillingstijd Geluidssterkte Luidheid

f T (L) (L)

Hertz Seconde Decibel Decibel (A)

Hz s dB dB(A)

H5 Energie Vermogen Rendement

E P η

Joule Watt -

J W -

H6 Massa Wrijvingskracht

m Fw

gram Newton

g N

Algemeen Temperatuur Dichtheid

T ρ

Kelvin g/cm3

K g/cm3

Module Krachten

Zwaartekracht Lengte/arm Massa Gravitatiewaarde Moment Veerkracht Uitrekking Veerconstante

Fz r m g M Fv u C

Newton meter kilogram Newton/kilogram Newtonmeter Newton meter Newton/meter

N m kg N/kg Nm N m N/m

H8 Zwaartekracht Opwaartse kracht Massa Dichtheid Druk Oppervlakte Hoogte (vloeistofkolom) Volume

Fz Fopw m ρ p A h V

Newton Newton gram g/cm3 of kg/m3

Pascal Meter2 Meter Meter3

N N g g/cm3 of kg/m3

N/m2 of Pa m2 m m3

BELANGRIJKE FORMULES

HOOFDSTUK 1

Wet van terugkaatsing ∟i= ∟t

Hoek van inval = hoek van terugkaatsing

Lenzenformule

Sterkte van een lens

HOOFDSTUK 2

Gemiddelde snelheid

Versnelling

HOOFDSTUK 3

Vermogen P = U x I

Energie E = P x t

Wet van ohm

Serieschakeling Utotaal = U1 + U2 + …

Itotaal = I1 = I2 = I…

Rtotaal = R1 + R2 + R…

Parralelschakeling Utotaal = U1 = U2 = …

Itotaal = I1 + I2 + I…

HOOFDSTUK 4

Afstand s = vgeluid x t

Frequentie

HOOFDSTUK 5

Vermogen P = U x I

Energie E = P x t

Rendement Rendement

HOOFDSTUK 6

Reactieafstand s = vbegin x treactie

Stopafstand sstop = sreactie + Srem

HOOFDSTUK 7

Atoombouw Aantal protonen = atoomnummer

Aantal elektronen = aantal protonen

Aantal neutronen = atoommassa – atoomnummer

HOOFDSTUK 8

Druk

Wet van archimedes Fopwaarts = ρvloeistof x Vvloeistof x g

Dichtheid

Gaswet C = p x V