PowerPoint-presentatie

Hoofdstuk 1
Verbanden
Herhaling VWO 2
Grootheid: meetbare eigenschap (bijv. snelheid,
temperatuur)
Eenheid: zegt iets over het getal (bijv. 2 meter, 36°C)
𝜌 = 25 𝑔/𝑐𝑚³
Grootheid
eenheid
Rechtevenredig verband:
• Lineair verband
• Als de ene grootheid x keer zo groot wordt, dan wordt
Vraag:
voor grootheid
welke van ook
bovenstaande
stoffen (lood, zink
de andere
x keer zo groot.
en aluminium) bestaat een rechtevenredig verband
tussen massa en volume?
Temperatuur
Ijken: het controleren of
aanbrengen van een
schaalverdeling op een
meetinstrument
Anders Celsius:
- 0°C = temperatuur van
smeltend ijs
- 100°C = temperatuur kokend
water
Temperatuur
Gabriel Fahrenheit:
- 0°F = laagste T geboortestad
- 100°F = eigen lichaamstemperatuur
Temperatuur omrekenen
Van Celcius naar Fahrenheit: ‘’aantal graden Celsius maal
1,8 en daarna plus 32’’
𝑇 𝑖𝑛 °𝐹 = 32 + 1,8 · 𝑇 (𝑖𝑛 °𝐶)
Van Fahrenheit naar Celsius: ‘’Aantal graden Fahrenheit
min 32 en daarna delen door 1,8’’
𝑇 𝑖𝑛°𝐹 − 32
𝑇 (𝑖𝑛°𝐶) =
1,8
Moleculen en temperatuur
Lage temperatuur, langzame
moleculen
Hogere temperatuur, snellere
moleculen
Wat is temperatuur?
Temperatuur: Maat voor de beweging van moleculen.
Lage T  moleculen
bewegen langzaam
Hoge T  moleculen
bewegen snel
Absolute temperatuur
Hele
Het
Lagere
absolute
lagetemperatuur,
temperatuur,
nulpunt,
Hoge
temperatuur,
snellere
langzamere
moleculen
langzame
moleculen
staan
moleculen
stil!
moleculen
0K
Noot: in werkelijkheid is dit niet met een vloeistofthermometer te meten!
Lord Kelvin
- 0K = Absolute nulpunt
(temperatuur waarbij
moleculen stilstaan)
- 273K = temperatuur
smeltend ijs = 0°C
Absolute nulpunt
Temperatuur
Eenheden:
graden Celsius (oC)
graden Fahrenheit (oF)
Kelvin (K)
Symbool: T
temperatuur
𝑇 𝑖𝑛 𝑜 𝐹 = 32 + 1,8 ∙ 𝑇 𝑖𝑛 𝑜 𝐶
𝑇 𝑖𝑛 𝑜 𝐶
𝑇 𝑖𝑛 𝐾
𝑇 𝑖𝑛 𝑜 𝐹 − 32
=
1,8
= 𝑇 𝑖𝑛 𝑜 𝐶 + 273,15
Een mate voor de beweging
van moleculen
Druk
Druk: de kracht die wordt uitgeoefend op 1 m².
Symbool: p
Eenheid: N/m² of Pa (Pascal)
Vraag: In welke situatie is de druk groter?
a. Een pen wordt met een kracht van 10 N op papier
gedrukt
b. Een gum wordt met een kracht van 10 N op
papier gedrukt.
Oefenopgave zwaartekracht
Stel dat een voorwerp een massa heeft van 5,0 kg. Bereken de
zwaartekracht op dat voorwerp.
Geg:
m = 5,0 kg
g = 9,81 N/kg
(leren!)
Klik hier
voor het antwoord op de vraag.
Gevr: Fz = ?
Opl:
𝐹𝑧 = 𝑚 ∙ g = 5,0 ∙ 9,81 = 49,05 𝑁 = 49 𝑁
Oefenopgave druk
Stel dat een tv met voet (Avoet = 15 dm2) een kracht van 147 N op
de grond uitoefent. Bereken de druk op de ondergrond.
Geg:
F = 147 N
A = 15 dm2Klik
= 0,15
m2het antwoord op de vraag.
hier voor
Gevr: p = ?
Opl:
𝑝=
𝐹
𝐴
=
147
0,15
= 980 𝑁/𝑚2 = 9,8 ∙ 102 𝑁/𝑚2
Oefenopgave druk
Stel dat een tafel (m = 25 kg) een viertal poten heeft van elk 25
cm2. Bereken de druk op de ondergrond.
Geg:
m = 25 kg
g = 9,81 N/kg (leren!)
2 = 100 cm2 = 0,01 m2
A = 4 x 25 cm
Klik hier
voor het antwoord op de vraag.
Gevr: p = ?
Opl:
𝐹𝑧 = 𝑚 ∙ g = 25 ∙ 9,81 = 245,25𝑁
𝐹
245,25
𝑝= =
= 24525 𝑁/𝑚2 = 2,5 ∙ 104 𝑁/𝑚2
𝐴
0,01
Oefenopgave druk
Om met een mes een snee in een voorwerp te maken is een
druk van 1,5∙106 N/m2 nodig. Bereken of jou (m = 60 kg) dat lukt
als je op een mes (A = 3 cm2) hangt.
Geg:
m = 60 kg
A = 3 cm2 = 0,03 dm2 = 0,0003 m2
Klik hier voor het antwoord op de vraag.
Gevr: p = ?
Opl:
𝐹𝑧 = 𝑚 ∙ g = 60 ∙ 9,81 = 588,6 𝑁
𝐹
588,6
𝑝= =
= 1962000 𝑁/𝑚2 dus dat lukt
𝐴
0,0003
Zwaartekracht
Eenheid: Newton (N)
Symbool: Fz
Zwaartekracht
𝐹𝑧 = 𝑚 ∙ 𝑔
De kracht van de aarde op een
voorwerp
Dichtheid
Eenheid:
kg/m3
OF
g/cm3
Symbool: ρ
Dichtheid
𝑚
𝜌=
𝑉
De massa per kubieke meter
OF
De massa per kubieke centimeter
Luchtdruk
De moleculen in de lucht om ons
heen bewegen kriskras door
elkaar heen.
Als de moleculen ergens
tegenaan botsen oefenen ze een
kracht uit op dit oppervlak.
Alle moleculen samen oefenen
een grote kracht uit op een
oppervlak. Dit is luchtdruk.
Luchtdruk
Luchtdruk
Eenheid: Newton per
vierkante meter (N/m2)
Symbool: p
Luchtdruk
𝐹
𝑝=
𝐴
De kracht die de lucht uitoefent op een
vierkante meter
Luchtdruk
Standaardluchtdruk is 100000 N/m2.
Raam
Dat houdt in dat er een kracht van 100000 N op een vierkant
raam van 1 m2 werkt!
Waarom gaat dat raam dan niet kapot?!
Je merkt vaak niets van de luchtdruk, omdat vaak de druk binnen en buiten bijna
gelijk is.
Vacuüm
Door alle stoffen weg te zuigen, kun je een luchtledige
ruimte krijgen.
(dit woord is verwarrend: het is ledig van lucht, maar ook van de rest!)
Vacuümpomp
Maagdenburger halve bollen
Zolang
Je kunt
dede
kracht
halvevan
bollen
buitenaf
dus eenvoudig
even grootvan
is als
elkaar
van binnenuit,
trekken.
merk je niets van de luchtdruk.
Maagdenburger halve bollen
Als er alleen moleculen van buitenaf op de halve bollen
botsen, moet je die kracht
En dat overwinnen
lukt je niet! om de halve bollen
van elkaar te krijgen.
Luchtdruk
De kracht van lucht
Lucht in afgesloten ruimte
Druk verhogen: temperatuur
Hogere
Lage temperatuur,
temperatuur,
langzame
snellere
moleculen
Hoe hoger de temperatuur…
… hoe sneller moleculen bewegen.
Hierdoor botsen moleculen vaker en
harder…
…daardoor wordt de druk groter.
Druk verhogen: meer moleculen
Hoe groter het aantal moleculen is dat botst, hoe meer kracht
uitgeoefend wordt op de wanden, hoe groter de druk.
Druk verhogen: kleiner volume
Hoe kleiner het volume, hoe groter de druk
Per kubieke meter zitten er namelijk meer moleculen!
Invloeden op druk
De luchtdruk wordt groter als:
• de temperatuur verhoogd wordt;
• het aantal moleculen vergroot wordt;
• het volume verkleind wordt.
Gaswet van Boyle
Er kunnen geen moleculen in of uit.
In een afgesloten ruimte geldt:
Druk × volume = constante
p × V = constant
- p in Pa (of N/m²)
- V in m³
p1V1 = p2V2
Hoe groot is de luchdruk?
A (20m³)
p = 0,50·105 Pa
• Volume blijft gelijk (20 m3)
• Aantal moleculen verdubbelt
B (20m³)
p = 1,0·105 Pa
Druk verdubbelt
Hoe groot is de luchtdruk
A (20m³)
p = 0,50·105 Pa
• Volume verdubbelt
• Aantal moleculen blijft gelijk
B (40m³)
p = 0,25·105 Pa
Druk halveert
Luchtdruk en wind
Ontstaan wind
Werking stofzuiger
Resulterende snelheid
Een vliegtuig vliegt met 700km/h naar het oosten. De
wind waait met 125km/h vanuit het noorden.
Kop en staart zijn verbonden
- Aangrijpingspunt
Snelheid is een vectorgrootheid
(grootte
en
(vliegtuig)
richting zijn van belang)
700km/h
- Gebruik kop-staart methode
125km/h
- Denk aan schaal!
7,1 ·10² km/h
Bereken
de
resulterende
snelheid
de richting
stelling
van
Teken de
volgens
resulterende
de kop-staart
snelheid
methode
een
vectorpijl
een
vectorpijl
van
700
km/hmet
(7 cm)
het
Pythagoras,
of(1,25
bepaal
derichting
resulterende
snelheid
aan de
van 125 km/h
cm)
het zuiden
(want:
oosten
hand
van denoorden)
schaal.
wind vanuit
Schaal: 1 cm = 100 km/h
Fasedriehoek
Waterkringloop
Verdampen en condenseren
Lucht bevat waterdamp. De hoeveelheid waterdamp
in de lucht noemen we de luchtvochtigheid. Bij
100% zit de maximale hoeveelheid waterdamp in de
lucht. De lucht is dan verzadigd.
Lucht van lage temperatuur
kan weinig waterdamp
bevatten (= snel verzadigd).
Lucht van hoge temperatuur
kan veel waterdamp bevatten
(= niet snel verzadigd).
Het weer
Verzadigde lucht
Bij een T van 30°C (hoge T) kan de lucht
per m³ maximaal 30 gram waterdamp
bevatten. De lucht is dan verzadigd.
Bij een T van 0°C (lage T) kan de lucht per
m³ maximaal 5 gram waterdamp
bevatten. De lucht is dan verzadigd.
Regels significante cijfers
• Het aantal cijfers waaruit je eindantwoord bestaat noemen we het
aantal significante cijfers
• Vb. 1: 23,5 km/h  3 significante cijfers
• Vb. 2: 24 km/h  2 significante cijfers
• De cijfers 0, 1, 2, 3, 4 worden naar beneden afgerond. Bij een 5, 6, 7,
8, 9 rond je naar boven af.
• Vraag: Hoe schrijf je 23,5 km/h in twee significante cijfers?
• Bij het bepalen van het aantal significante cijfers tellen alle nullen
vooraan niet mee, nullen achteraan hebben wel betekenis.
• Vb. 1: 0,235  3 significante cijfers
• Vb. 2: 235,0  4 significante cijfers
• Vraag: Waarom denk je dat dit is?
Wetenschappelijke notatie
• Alle getalen boven de 100 noteren we met de wetenschappelijke
notatie:
- 130 = 1,3·10²
- 136 = 1,4·10²
- 5076 = 5,1·10³
• Ook bij hele kleine getallen gebruiken we de wetenschappelijke
notatie:
- 0,0083 = 8,3·10-3
- 0,000021 = 2,1·10-5
• Regel: Het getal voor het ‘’∙’’-teken is altijd een getal tussen 1 en 9
Moeilijke vragen beantwoorden
Strategie:
- Bekijk goed wat er precies gevraagd wordt  wat moet je
precies berekenen?
- Bedenk welke formule(s) je hiervoor zou kunnen
gebruiken (gebruik ook je wiskundige kennis!)
- Schrijf je gegevens op (let op verborgen gegevens,
bijvoorbeeld g = 9,81 N/kg, p = 1,0·105 Pa)
- Kies de formules die je kunt gebruiken
- Combineer formules die je kent