Samenvatting Vmbo-t toets 1: H6, 7, 10 en 12 Hoofdstuk 6 (geluid) Toonhoogte Geluid kun je weergeven op een oscilloscoop, (zie blz. 8), hierbij heb je ook een microfoon nodig. Dit is wat je kunt halen uit het beeld van de oscilloscoop: o Als de golven hoog zijn is het geluid hard. o Als de golven dicht op elkaar zitten is het geluid hoog. o De trillingstijd van het geluid vind je door: Het aantal hokjes van top tot top te tellen. Te kijken wat de instelling is, dus hoeveel tijd er hoort bij één hokje. De tijd te berekenen. o Frequentie en trillingstijd: De frequentie heeft de letter f en de eenheid [Hz], (is hertz). Hiermee geef je aan hoeveel trillingen het geluid maakt in één seconden. De trillingstijd heeft de letter T en de eenheid [s], (seconde). Hiermee geef je aan hoelang één trilling duurt. Als de frequentie groot is, dan is de toon hoog maar de trillingstijd klein. Als de frequentie klein is, dan is de toon laag en de trillingstijd groot. 1 De formule luidt: 𝑓 = 𝑇 o Goede oefenvragen zijn vragen 3, 7, 12, 13 en 19 Geluidsnelheid De snelheid van het geluid in lucht staat vast en is 340 m/s. De snelheid van geluid in andere stoffen vind je in je binas. Bij onweer kun je de afstand tot het onweer bepalen door de tijd te meten die zit tussen flits en donder en dan de volgende formule te gebruiken: 𝑠 = 𝑣𝑔𝑒𝑙𝑢𝑖𝑑 ∙ 𝑡 Met behulp van echo kun je ook afstanden bepalen. Je zendt dan geluid uit en meet hoe lang het duurt totdat dit terugkomt. Met de formule die hierboven staat bereken je de afstand die het geluid heeft afgelegd. De afstand tussen jou en het voorwerp dat het geluid weerkaatst heeft is dan de ½ van de berekende afstand. o Goede oefenopgaven zijn: 29, 32, 35 en 36 Geluidshinder De geluidsterkte meet je in de eenheid [dB], (dat is dus hoe hard het geluid klinkt). In het schema van de gehoorgevoeligheid in je binas kun je opzoeken hoeveel geluid bepaalde bronnen maken. Geluid boven de 90 dB is schadelijk voor je oren. Geluidsterkte meet je met een dB-meter, dan krijg je een getal te zien, of met de een oscilloscoop, dan kijk je hoe hoog de golven zijn op het scherm. Geluidsoverlast verminder je door of: o Het geluid zachter te zetten. o Door tussen de bron en ontvanger een afscherming te zetten. o Door de ontvanger gehoorbeschermers te laten dragen. o Goede oefenvragen 44, 47, 49 en 54 De luidspreker en microfoon: In een luidspreker zit een magneet en een spoel waar stroom doorheen gaat. Als je stroom wisselt gaat de conus bewegen en ontstaat geluid. Elektrische energie wordt hier omgezet in geluid. In een microfoon zit aan een trilplaatje een spoel die om een magneet zit. Door geluid te maken komt de spoel in beweging en ontstaat er stroom. Geluid wordt omgezet in elektrische energie. o Goede oefenvragen: 60 en 61. Een luidspreker kun je testen door hem aan te sluiten op een toongenerator. Resultaten schrijf je in een testrapport. Op grond hiervan kun je de luidspreker verbeteren. o Goede oefenvraag: 82 en 84. Als je wilt oefenen maak op blz. 29 de oefentoets . Hoofdstuk 7 (Elektriciteit 2) Schakelingen 𝑈 De wet van Ohm: : R = 𝐼 o In de wet is R de weerstand in [ Ω], U de spanning in [V] en I de stroom in [A]. Er zijn 2 type schakelingen die je moet kennen, (zie voor de schakelingen het boek): o De serieschakeling, Voor de serie schakeling geldt: o De stroom in de schakeling is overal gelijk. o De spanning over de weerstanden opgeteld is gelijk aan de spanning van de bron. o Als je de weerstanden in de schakeling wilt vervangen door één weerstand tel je de waarden van de weerstanden op. In formule wordt: o Stroom: I = I1 = I2. o Spanning: Ub = U1 + U2 o Vervangingsweerstand: Rv = R1 +R2 o De parallelschakeling, Voor de parallelschakeling geldt: o De stroom in de schakeling tel je bij elkaar op. o De spanning over de weerstanden is gelijk aan de spanning van de bron. o Als je de weerstanden in de schakeling wilt vervangen door één weerstand werk je met de formule hieronder. o Goede oefenopgaven 3, 8, 10, 14, 15 en 18 Een dimmer is een regelbare weerstand waarmee je stroom in een kring groter of kleiner kunt maken. Het elektrisch vermogen geef je aan met de letter P en de eenheid is [W] of [J/s]. o De formule voor elektrisch vermogen is P = U ∙ I In de formule moet U in [V] en I in [A] o Goede oefenvragen 20a en 22 Elektrische componenten (zie voor de symbolen het boek en de binas) NTC is een weerstand waarbij je de waarde kunt veranderen door de temperatuur van de weerstand te veranderen. Een hogere temperatuur geeft een kleinere weerstand. Een LDR is een weerstand waarbij je de waarde kunt veranderen door er meer of minder licht op te laten vallen. Hoe meer licht erop valt hoe lager de waarde van de weerstand. Een diode is een weerstand die de stroom maar in één richting doorlaat. Een LED is ook een diode maar deze zendt ook nog licht uit als er stroom doorheen gaat. o Goede oefenopgaven 26, 29, 38 (geef je uitkomsten alleen op wat je van diodes weet) en 41 Opslaan en schakelen (zie de symbolen in het boek of in de binas) Met een condensator kun je elektrische energie opslaan. Een relais is een schakelaar waarmee je met behulp van één stroomkring, (waar de stroom laag is), een andere stroomkring, (waar de stroom groot is), aan of uit zet. Het grote voordeel is dat je veilig de stroom aan en uit kunt zetten. Het reedcontact reageert om magneten. Zit het reedcontact in een elektrische schakeling dan dien hij als schakelaar. Door een magneet bij het reedcontact te houden zet je de stroom aan. Haal je de magneet weg, dan gaat hij weer uit. o Goede oefenopgaven 43, 48, 50a, 51, 55 Transistor (zie symbool in boek of in binas) Een transistor kun je op 2 manieren gebruiken: o Als schakelaar. (Hiervan wordt gebruik gemaakt in computers) o Om met een kleine stroom een grote stroom te laten ontstaan. (Hiervan wordt gebruik gemaakt in versterkers). o Een transistor heeft 3 aansluitpunten, de emmiter (E), de basis (B) en de collector (C). Een kleine stroom op de basis komt, bedient de grote stroom die door de collector naar de emmiter loopt. Hoe groter de stroom op de basis, hoe groter de stroom van collector naar emmiter. o Goede oefenopgaven 61, 62 en 63 Transformator De transformator is een apparaat waarmee je spanning kunt verlagen, of vergroten. De transformator bestaat uit 2 spoelen een primaire, (waarde stroom ingaat), en een secundaire waar de stroom uitgaat. De grote van de spanning in de 2de spoel, de secundaire hangt af van: o De spanning op de primaire spoel en het aantal windingen van beide spoelen. Als de secundaire spoel 2 x zoveel windingen heeft als de primaire spoel dan is de spanning over de secondaire spoel ook 2 x zo groot. De transformator werkt als volgt: Door de primaire spoel wordt een wisselstroom gestuurd. Hierdoor wordt deze spoel een magneet waarvan de polen (Noord en zuid) steeds wisselen. Hierdoor reageert de secundaire spoel door een stroom te maken. (Dit werkt op dezelfde wijze als een dynamo). Een transformator is ideaal als het vermogen van de primaire spoel gelijk is aan dat van de secundaire spoel. Vaak treedt echter vermogensverlies op en is de transformator dus niet ideaal. Een transformator wordt onder andere gebruikt om het verlies aan energie van de ene plek naar de andere plek zo klein mogelijk te houden. Hiervoor moet de stroom in de leidingen die de elektrische energie vervoeren zo klein mogelijk worden. Dit kun je doen door de spanning in de secundaire spoel zo groot mogelijk te laten worden. Je krijgt dan hoogspanning. o Goede oefenopgaven 78, 79, 80, 82 en 83 Als je wilt oefenen maak op blz. 57 de oefentoets . Hoofdstuk 10 (Het weer) Thermometers Er zijn 3 soorten thermometers: o Vloeistofthermometer, (heeft een reservoir met vloeistof en een stijgbuis. Als de temperatuur stijgt zet de vloeistof uit en gaat daardoor omhoog). o Elektronische thermometer, (heeft een NTC in een stroomkring. Als de temperatuur stijgt, gaat de stroom omhoog). o Bimetaalthermometer, (heeft een bimetaal. Als de temperatuur stijgt trekt het bimetaal krom). Een bimetaal is een strip waar 2 metalen op elkaar geplakt zijn. Als je het verwarmt zet het ene metaal meer uit dan het andere metaal. Dan trekt de strip krom. Een thermometer ijk je door het eerst in ijs te zetten, (0 oC), het eerste ijkpunt. Dan zet je hem in kokend water, (100 0C), het tweede ijkpunt. Daarna maak je een schaalverdeling op de thermometer. Er zijn 2 temperatuurschalen: Celsiusschaal en de Kelvinschaal. o De Kelvinschaal heeft een absoluut nulpunt 0K. Verder geldt dat 0 K = -273 0C en 273 K = 0 0C Goede oefenopgaven 6, 12 en 13 Luchtdruk Luchtdruk meet je met een barometer. De eenheid van (lucht)druk is de [Pa], (pascal) Andere eenheden die je moet kennen voor luchtdruk zijn [N/m2]en de [hPa]: In getallen 1 Pa = 1 N/m2 en 100 Pa = 1 hPa. De luchtdruk buiten is ongeveer 1000 hPa maar kan variëren tussen hoge en lage druk: o Hogedruk geeft mooie en zonnig weer, de luchtdruk kan oplopen tot 1020 hPa. o Lagedruk geeft bewolking en wind, de luchtdruk kan dalen tot 980 hPa. o Hoe hoger je komt, hoe lager de luchtdruk wordt. Een barometer kan daarom ook als hoogtemeter gebruikt worden. o Zijn er verschillen in luchtdruk dan gaat de lucht stromen, er ontstaat wind. Bij een lagedrukgebied draait de lucht tegen de wijzers van de klok in, bij een hogedrukgebied juist met de wijzers van de klok mee. Overdruk ontstaat als de druk in een voorwerp groter is dan de druk buiten dat voorwerp. Overdruk kun je berekenen door het verschil te nemen tussen de druk van de buitenlucht en de druk in het voorwerp. Onderdruk ontstaat als de druk in het voorwerp kleiner is dan de druk buiten dat voorwerp. Onderdruk kun je berekenen door het verschil te nemen tussen de druk van de buitenlucht en de druk in het voorwerp. Goede oefenopgaven 22, 26, 29, 30 en 31 Wolken en neerslag Met faseovergangen geven we aan dat de stof van toestand verandert, van vast, naar vloeistof, naar gas, of juist andersom. Je moet de faseovergangen kunnen plaatsen. Vast – vloeistof (smelten/stollen), vast – gas (sublimeren/rijpen), vloeistof – gas ( verdampen/condenseren). Dauwpunt: de temperatuur waarbij waterdamp begint te condenseren. Mist ontstaat als lucht afkoelt en waterdamp condenseert tot kleine druppeltjes. Wolken ontstaan als lucht opstijgt, daarbij afkoelt en waterdamp condenseert tot wolken,. Sneeuw ontstaat als de ijskristallen die in de wolk gevormd zijn tijdens het vallen niet smelten tot regen. Hagel ontstaat als regen tijdens het vallen omhoog wordt geblazen en op grote hoogte bevriest en dan tijdens het vallen niet meer ontdooit. Goede oefenopgaven 38, 43, 44, 45, 46 en 47 Onweer Onweer ontstaat als lucht zeer snel opstijgt en door wrijving tussen de luchtdeeltjes er spanning ontstaat. Als de spanning groot wordt kan er een ontlading optreden waarbij er bliksem en donder ontstaat. De bliksem gaat met de lichtsnelheid, de donder beweegt met de geluidssnelheid. Je kunt je beschermen tegen onweer door in een open veld te hurken. Blijf weg van metalen voorwerpen, maar in een auto ben je veilig doordat je dan door metaal bent omhult. In een vliegtuig ben je ook veilig maar kun je wel last hebben van de luchtstromingen die invloed hebben op het vliegtuig. Goede oefenopgaven 51, 54, 55 en 56 Als je verder wilt oefenen maak op blz. 145 de oefentoets . Hoofdstuk 12 (Constructies) Krachten samenstellen Teken van krachten: o Als je een kracht tekent doe je dit als een pijl. Je moet dan letten op: Aangrijpingspunt, het punt waar de kracht ook werkt. Lengte van de pijl, hoe langer de pijl hoe groter de kracht. De pijlen teken je op schaal. Richting van de pijl, de richting van de pijl geeft aan in welke richting de kracht werkt. (Bij het tekenen heb je daarom ook een geo-driehoek nodig. Resulterende kracht vinden. o Als je alle krachten samen neemt, krijg je de resulterende kracht Fr of de nettokracht. o Als de resulterende kracht 0 N is, dan staat een voorwerp stil, (of beweegt met constante snelheid). o Als de krachten op één lijn liggen mag je de getallen bij de krachten F = 40 N A optellen als ze dezelfde kant op wijzen, of van elkaar aftrekken als ze precies de andere kant op wijzen. o Als krachten niet op één lijn liggen moet je een parallellogram F = 20 N tekenen. Zie ook hiernaast. De tekening moet op schaal zijn, dus 1 cm in de tekening moet voor ….N staan. De resulterende kracht B vindt je door de lengte van de pijl op te meten en dan te vermenigvuldigen met het getal dat op de puntjes staat. Goede oefenopgaven 6, 8, 9 en 13 2 1 Fr = 56 N Krachten ontbinden en constructies. Als je één kracht hebt, dan kun je die splitsen in 2 krachten. Dit gebeurd op de volgende manier: o Stap A: De kracht is getekend en ook de richtingen waarin je de kracht moet splitsen. o Stap B: Je tekent een parallellogram waarbij je begint met tekenen vanuit de pijlpunt van F. o Stap C: Je tekent de 2 krachten die je zoekt. o Als het goed is heb je alles op schaal getekend en kun je ook de grootte van de krachten daarmee bepalen. Constructies en krachten: o Je hebt duwkrachten en trekkrachten. o Als je stevige constructies maakt gebruik je vaak driehoeken omdat deze minder snel vervormen. Goede oefenopgaven 21, 22 en 27 Hefbomen Het Moment van de kracht vindt je door de kracht te vermenigvuldigen met de arm. o De arm is de afstand tot het aangrijpingspunt van de kracht en het draaipunt. o In formule: M = F x l M is het moment in [Nm] F is de kracht in [N] l is de arm in [m] Als een hefboom in evenwicht is geldt de momentenwet: moment linksom = moment rechtsom. o In formule: F1 x l1 = F2 x l2. Het massamiddelpunt, of zwaartepunt vindt je door: o het voorwerp op te hangen in één punt en dan vanuit het ophangpunt een lijn recht naar beneden te trekken. o Het voorwerp op te hangen aan een ander punt op het voorwerp en dan weer een lijn recht naar beneden te tekenen en dit een aantal keren te herhalen. o Daar waar alle lijnen elkaar snijden zit het zwaartepunt. Het zwaartepunt is het punt waarbij je in constructies net mag doen of alle zwaartekracht in dat punt werkt. Als de massa gelijk verdeelt is, je zegt dan dat de massa homogeen verdeelt is, zit het zwaartepunt precies in het midden. Een hefboom is in evenwicht als het zwaartepunt precies boven, of onder het zwaartepunt zit. Een contragewicht wordt op bruggen geplaatst om de bruggen makkelijker open te krijgen. Goede oefenopgaven 31, 32, 36, 38, 41 en 43 Constructies versterken Je kunt een constructie dus versterken door driehoeken te gebruiken in plaats van vierkanten. Sommige materialen kunnen goed tegen trekkrachten, zoals bijvoorbeeld touw en kabels. Sommige materialen kunnen goed tegen duwkrachten, zoals bijvoorbeeld beton. Door kabels in beton te plaatsen krijg je een materiaal dat goed tegen duw- en trekkrachten kan. Door de vorm van een materiaal goed te kiezen, bijvoorbeeld een H- of I-vorm, maak je het materiaal beter belastbaar. Goede oefenopgaven 48, 52, 53, 54 en 57 Als je verder wilt oefenen maak op blz. 203 de oefentoets .