Algemene natuurwetenschappen T4.4 4VWO Hoofdstuk 3: blik op

Algemene natuurwetenschappen
Hoofdstuk 3: blik op oneindig
T4.4
4VWO
3.1: De aarde en de maan
Hoe bepaal je je plaats op aarde?

De aarde is rond (haven Eratostenes,
Aristoteles schaduw van de maan is rond).
 Lengte en breedtegraad:
o Lengtegraad: Greenwich=nul graad 15*/h
o Tijdsverschil tussen Greenwich en jou bepaalt de lengtegraad
 West: 130* westerlengte: west
 Noord: 130* oosterlengte: oost
 Poolshoogte: maat voor je positie tussen de evenaar en de pool
(breedtegraad)
o Hoe hoger de poolster: hoe noordelijker je zit
 Staat de poolster boven je hoofd: noordpool
 Poolster aan de horizon: op de evenaar
 Geen poolster: zuidpool
 GPS en ontvangers
Welke gevolgen hebben de bewegingen van de aarde en de maan?



Jaar: draaiing van de aarde om de zon 365,25 dagen=om de vier dagen een
schrikkeljaar
Maand: draaiing van de maan om de aarde
Dag: aarde om zijn as


Zonkalender (onze kalender)
Maankalender (moslims)
Maan: afhankelijk van hoe de zon, de aarde en de maan ten opzichte van elkaar
staan, zie we een bepaald deel van de maan verlicht = schijngestalten
Zon: de
posities
van de
aarde en waar het zonlicht op valt bepaald de seizoenen.
Gravitatiekracht: (Newton, 17e eeuw) de aantrekkingskracht tussen voorwerpen
met massa
o Kracht v/d aarde in zijn baan (zon)
o Kracht v/d maan in zijn baan (zon)
o Kracht v/d maan op het water = getijden
NB: zie stencil (verduisteringen)
3.2: Ruimtevaart en onderzoek
Bronnen+pp
hoe reis je in de ruimte?
Van vuurpijl tot raket
Bij een vuurpijl verbrandt buskruit met zuurstof tot een heet gasmengsel. Dat spuit
naar beneden. zo werkt het ook bij raketten. Door die snelheid ontsnappen ze aan
gravitatiekracht.
Nuttig gebruik van de ruimte
Redenen om buiten de atmosfeer te willen reizen:
 Ervaren hoe het is.
 Aarde goed kunnen overzien en weersontwikkelingen volgen.
 Telecommunicatie. (zend-ontvangstinstallatie).
Satelliet: doos waarin apparatuur (camera’s meetinstrumenten zendontvangstinstallatie voor telecommunicatie) zit.
- De stroom wordt vaak opgewekt met zonnepanelen
- Stuurrakketjes voor voorwaartse kracht zodat hij niet op de aarde valt.
(warmte zon. Kou ruimte) + isolatiedekens/koel verwarmingselementen).
Waarvoor nuttig: denk aan bijv. rampgebied, het zien ontbossing, zien van files
(verkeer) en weer.
Ethisch verantwoord: wanneer je iets stuurt, zijn je gegevens bekend voor de hele
wereld.
Omloopbaan
De satelliet draait om de aarde in een vaste baan (omloopbaan) door
gravitatiekracht: hij blijft voor altijd vallen.
Hoe hoger je komt, hoe hoger de omlooptijd.
Geostationaire baan: een satellietbaan op 36 000 km hoogte boven de evenaar
heeft precies 24 h nodig voor 1 omloop rond de aarde. (communicatiesatelliet, ‘vast’
punt boven de aarde
Sterrenkijkers
1609: eerste telescoop door Galileo. Door zijn ontdekkingen werden steeds grotere
en betere telescopen ontwikkeld.
Ruimtetelescopen: Hubble is de bekendste ruimtetelescoop sinds 1990 in lage
baan om de aarde Waarnemingsapparatuur wordt steeds vervangen zodat de
telescoop \bij\ blijft. Draait in geostationaire baan: vaste plaats.
Hoe onderzoek je het heelal?
 Telescopen
 Satellieten
3.15: Nadelen van telescopen op aarde:
 De lucht trilt door de warme en koude ‘bellen’ die opstijgen en naar beneden
zakken.
 Het kan bewolkt zijn.
 Overdag is een telescoop onbruikbaar vanwege daglicht.
 Met de groei van de bevolking en de industrialisatie groeide ook het gebruik
van kunstlicht: hierdoor zijn lichtzwakke objecten aan de hemel slecht waar te
nemen.
 De atmosfeer werkt als een filter waardoor de meeste straling uit de ruimte
wordt tegengehouden. Aardtelescopen kunnen voornamelijk zcihtbaar licht en
radiostraling ontvangen.
Ethisch verantwoordelijk?
3.3: het zonnestelsel
Wat draait er om de zon?
 Kometen: gaan in een baan om de zon (stof en ijs)
 Meteoren: brokstukken die in de atmosfeer verbranden, vallende sterren.
 Planetoïden/asteroïden: stukken materie die zich evenals planeten en
dwergplaneten in een baan om de Zon bewegen.
o 300.000 bekend.
o De meeste hebben banen tussen de planeten Mars en Jupiter.
 Meteorieten: restant van planetoiden/komeet/meteoor dat op aarde terecht is
gekomen.
Hoe is het zonnestelsel ontstaan?
Scheppingsverhalen
Opmerkelijke eigenschappen:
 Alles draait dezelfde kant op.
 Inslagkraters
 Binnenkant: rotsachtige planeten, klein
 Buitenkant: gasplaneten, groot
3.21: Planetenvolgorde:
zon
 Met
mercurius
 Veel
venus
 Aandacht
aarde
 Moet
mars
 Je
Jupiter
 Steeds
Saturnus
 Uitgaven
Uranus
 Noteren
neptunus
 . (Punt)
pluto
3.23: het ontstaan van het zonnestelsel






4,5 miljard jaar geleden is het zonnestelsel is ontstaan uit een grote oer-wolk
van gas en stof die langzaam draaide.
Bij het inkrimpen onder eigen gravitatiekracht ontstond er in het midden een
grote gasbol: de zon. Hierin vonden kernreacties plaats waarbij energie
vrijkwam
Gas en stof trok samen tot een platte schijf.
=> kilometers rotsachtig materiaal die elkaar aantrokken en planeten
vormden.
Vanwege de hitte van de zon werden veel gassen bij de binnenste planteten
verdreven, zware reuzenplaneten verderop konden wel grotere hoeveelheden
gas vasthouden.
Jupiter verhinderde vorming planeet uit de planetoidengordel.
Regen van brokstukken die inslagkraters veroorzaakten.
3.4: oneindig heelal
Bronnen
Hoe bepaal je de afstand tot sterren?
Sterrenbeelden
Zijn patronen van heldere en zwakke sterren. (grote beer, Cassiopeia)
vissen, ram, waterman, leeuw etc, horen bij de dierenriem: een lijn waarlangs de
zon in een jaar trekt.
Lichtjaar: de afstand die het licht in één jaar aflegt.
lichtjaar in kilometers: licht heeft een snelheid van 300.000 km/sec.d.w.z.in één
seconde legt het licht 300.000 kilometer af. (dat is ongeveer 7 keer rond de aarde in
één seconde!).
Sirus, de dichtstbijzijnde ster staat 4,2 lichtjaar weg (4,2 jaar terug in de tijd
kijken).
Hoe weet je dat het heelal uitdijt?
De parallaxmethode: door de jaarlijkse beweging van de aarde in de baan om de
zon zien we nabije sterren een beetje heen en weer schuiven ten opzichte van
verder staande sterren in de achtergrond. De mate waarin dat gebeurd, de
verschuivingshoek/parallax, wordt kleiner als de afstand groter wordt.
Wetenschap oriëntatie:


Fundamenteel & Toegepast
o Fundamenteel: vergroten van kennis, zonder direct een specifieke
toepassing daarbij in gedachten.
 Beter begrip krijgen van wereld waarin we leven.
 Komt voort uit nieuwsgierigheid
Toegepast: specifieke problemen oplossen met een praktisch bruikbaar
resultaat. (waarbij je de kennis uit fundamentele wetenschappen gebruikt)
In praktijk zie je vaak dat de scheidslijn niet zo sterk is
Vb
Een voorbeeld van fundamentele wetenschap is de ontdekking van penicilline.
Alexander Fleming viel het tijdens zijn experimenten met bacteriën op, dat in één
experiment waar contaminatie van een schimmel was (geheel per ongeluk dus), de
bacteriën niet in de buurt van de schimmel groeide. Zijn fundamentele vraag was:
hoe komt het nu dat bacteriën niet groeien in de buurt van deze schimmel? Deze
vraag kwam voort uit zijn nieuwsgierigheid. Hij besloot de schimmel te kweken en na
een serie experimenten ontdekte hij dat de schimmel een antibacterieel stofje
uitscheidt. Dit stofje noemde hij penicilline. Penicilline is gelijk ook een goed
voorbeeld van toegepaste wetenschap. 10 jaar nadat Alexander Fleming penicilline
ontdekte, probeerden Ernst Boris Chain en Howard Florey van de universiteit van
Oxford om dit stofje tot een bruikbaar product voor mensen te maken. Ze slaagden
hierin en het eerste antibioticum was geboren! De ontwikkeling van het antibioticum
heeft het leven van duizenden mensen gered.


Inductie & Deductie
o Inductie:
 Vanuit het bijzondere naar het algemene
 O.b.v. individuele waarnemingen een algemeen geldende
conclusive
 Probleem – denk aan de zwanen
o Deductie:
 Vanuit het algemene naar het bijzondere
 Universele uitspraken gelden altijd voor individuele gevallen
 Bijv. zwaartekracht
Probleem inductie: Je kunt nooit de waarheid bewijzen door herhaaldelijke
bevestiging.
 Denk weer aan de zwanen.. “Alle zwanen zijn wit” zolang je niet
alle zwanen hebt gezien is het niet uitgesloten dat er ook zwarte
zijn.
=> Falsifieerbaarheid: (Karel Popper) Een hypothese proberen te ontkrachten /
weerleggen (dus aantonen waarom iets niet zo kloppen)
o Je gaat er vanuit dat iets klopt, totdat het tegendeel wordt bewezen



We gaan bijv. uit van de zwaartekracht, totdat wellicht ooit eens
het tegendeel wordt bewezen
Verschillende soorten studies en sterkste bewijs (adhv voeding)???
De 10 NOS vingers
o Context: historische en culturele context, politiel economie en religie
etc.
o Creativiteit: bedenken van vragen, ontwikkelen van
onderzoeksmethoden, nieuwe dingen bedenken etc.
o Empirie: directe of indirecte waarnemingen.
 Empirisch onderzoek: men let op directe of indirecte
waarnemingen of bouwt voort op de waarneming van anderen.
o Technologie: staan in wisselwerking met elkaar.
o Ethiek: gaat het erom dat we wetensinzichten inzetten in de dagelijkse
wereld waarbij toepassingen positieve/negatieve invloed heft op de
mens?
o Twijfel: het is goed om verkeerd te zijn. Eerdere theorieën kunnen
gecorrigeerd worden.
o Subjectiviteit:
 subjectieve invloeden: waarom of de wijze waarop een
wetenschapper onderzoek doet.
 Objectieve invloeden: een zo logisch mogelijk antwoord.
o Onderzoeksmethodes: talloze werkwijzen, nooit precies hetzelfde.
Ligt aan onderzochte groep.
o Interpretatie en waarnemingen:
 observatie: op basis van zintuigen of meetinstrumenten.
 interpetatie: er wordt betekenis aan een waarneming gegeven
o Sociaal: wetenschappers werken samen en delen ideeen. Er wordt
verder gebouwd op elkaars bevindingen.