Op reis naar mars h/v

• Natuurkunde
• Middelbare school
• Voortgezet speciaal onderwijs
• havo
• Leerroute H
• Leerjaar 2

Op reis naar mars

Natuurkunde - 2hv  Les 2

• Afmaken les 1: het zonnestelsel
• Uitleg les 2: het plannen van de reis
• Zelfstandig werken

Lesplanning

aarde

De zon zal ongeveer 11 miljard jaar bestaan. Over een paar miljard jaar zal de zon van een gele dwergster een grote rode reus worden. Ze wordt dan veel groter en heter en zal de planeten Mercurius en Venus opslokken en de aarde onbewoonbaar maken. Aan het eind van haar leven zal ze een witte dwerg worden.

Verschillende soorten sterren

• "Gewone" ster
• Rode reuzen
• Rode superreuzen
• Witte dwergen

Foto vanaf Hubble (Telescoop)

Sterrenstelsels

aeon.co

beoordeling op reis naar mars

A: Een toets over de lesstof en opdrachten (75% + score learnbeat 25%)

B: Inleveren van twee onderzoeksverslagen (PO cijfer)

Les 1: Het zonnestelsel

hoofdvraag: wat maakt een planeet bewoonbaar?

B: Aan welke eisen moet een planeet of maan voldoen om er op te kunnen wonen?

🌍 Eigenschappen voor leven op een planeet

Vloeibaar water

De planeet moet in de bewoonbare zone liggen van zijn ster — niet te warm, niet te koud — zodat water vloeibaar kan zijn.

Stabiele atmosfeer

Een atmosfeer is nodig om temperatuur te reguleren, schadelijke straling tegen te houden en ademgassen (zoals zuurstof) vast te houden.

Geschikte temperatuur

Niet te heet, niet te koud. Leven functioneert meestal tussen -20°C en +50°C.

Chemische elementen

Koolstof, waterstof, stikstof, zuurstof, fosfor en zwavel zijn belangrijk voor biochemische processen.

Magnetisch veld

Beschermt tegen schadelijke zonnewind en kosmische straling.

🚀 Eigenschappen voor bezoekbare planeten

Relatief dichtbij

Liefst in ons eigen zonnestelsel, of binnen een paar lichtjaar. Reizen kost veel tijd en energie.

Redelijke zwaartekracht

Te veel zwaartekracht maakt landing en vertrek moeilijk, te weinig is slecht voor gezondheid.

Toegankelijke atmosfeer

Niet te giftig, niet te dik, en niet met te veel druk. Bijv. Venus heeft een veel te dichte, hete atmosfeer.

Vast oppervlak

Gasreuzen zoals Jupiter zijn moeilijk te bezoeken — er is geen landingsplek.

Niet te vijandige omstandigheden

Extreem hoge straling (zoals bij Jupiter’s manen) of extreme stormen maken een bezoek gevaarlijk.

Technologisch haalbaar

We moeten er kunnen landen, overleven, en mogelijk weer opstijgen met huidige of toekomstige technologie

B: Een geschikte atmosfeer, vaste grond, niet te hoge of lage temperatuur, niet te lage of hoge zwaarte kracht

C: Vragen beantwoord over 1 planeet met informatie die je zelf begrijpt.

D: Mars komt het meeste overeen met de eisen van vraag B. 

www.spacex.com

Op reis naar mars

Natuurkunde - 2hv  Les 2

• Waarom plannen we de reis?
• Een lichtjaar?
• Uitleg les 2: het plannen van de reis
• Zelfstandig werken

Lesplanning

aarde

scientias.nl

science.nasa.gov

Les 2: het plannen van de reis

De afstand tussen de Aarde en Mars verschilt nogal. Van 400 miljoen kilometer tot 60 miljoen kilometer. 

De meest recente oppositie van Mars vond plaats op 16 januari 2025

De volgende oppositie van Mars zal plaatsvinden op 19 februari 2027

Hoe lang duurt de reis?

Je woont 20 km van school en fietst met 10 km per uur. Hoe lang doe je er dan over?

• 20 : 10 = 2    is de som die je hebt gemaakt.
• Je hebt de afstand door de snelheid gedeeld. 
• De afgelegde afstand, de gemiddelde  snelheid en de benodigde tijd hebben dus een relatie met elkaar. 

Formule

• j

de afgelegde afstand = s

s in km of m

de gemiddelde snelheid = v

v in km/uur of m/s

de benodigde tijd = t

t in uur of sec

aan het werk

• Maak van les 2: opdracht  A t/m F

Les 2: Waarom mars?

hoofdvraag: waarom hebben we een atmosfeer nodig om te kunnen leven?

De atmosfeer op Venus is veel dikker dan op aarde

De atmosfeer op Mars is veel dunner dan op aarde

A: Wat een de atmosfeer?

• Druk is een maat voor de kracht die wordt uitgeoefend op een bepaald oppervlak.
• Druk wordt gemeten in pascal (Pa) of kilopascal (kPa).

• Atmosferische druk: de druk die wordt uitgeoefend door de atmosfeer op het oppervlak van de aarde
• De atmosferische druk wordt gemeten in hectopascal (hPa) of bar (bar). Hier op aarde op zeeniveau is de atmosferische druk 1 [bar] of 1000 [hPa].

havo/vwo

Formule voor druk

kracht F druk je uit in Newton N

het kost 1 N om een theezakje van 100 g 1 meter op te tillen.

zelfstandig werken

Les 2: op reis naar Mars

Les 3

Waarom heb je een ruimtepak nodig?

vandaag

• Nakijken en bespreken Les 2
• Introductie les 3
• Practicum isolatie
• Uitwerken practicum en afmaken les 3 

nakijken les 2

A: Wat is een atmosfeer?

• Een samenstelling van gassen die door de zwaartekracht om de planeet wordt gehouden.

B: Wat is de atmosferische druk van Mars en Venus?

• Mars 6 hPa en aarde 1000 hPa,  166 keer minder druk
• Venus 90 bar en de aarde 1 bar, dat is 90 keer meer druk

C: Je fietsband heeft een oppervlakte van 0,1 m2 en de lucht in de fietsband drukt met 40.000 N.  Bereken de druk (p) in je fietsband.

D: Wat gebeurt er met de druk als de kracht gelijk blijft en het oppervlak kleiner wordt?

• Dan wordt de druk groter.  

E: De luchtdruk op aarde is vrij hoog, deze drukt op je lichaam. Deze luchtdruk is te vergelijken met 1kg op elke cm² van je lichaam.

a) Waarom voel je deze luchtdruk niet?

• Je lichaam geeft een evengrote tegendruk. 

Stel dat je buik 15 cm breed en 30 cm lang is.

b) Met hoeveel kg is de luchtdruk op je buik te vergelijken?

• 15 cm x 30 cm = 450cm²  x 1kg = 450 kg

Bereken de druk in Pascal. De Kracht F is in deze situatie 10 N

• p = 10 N : 0,0001 m² = 100 000 Pa = 1000 hPa

Vergelijk je antwoord met de gemiddelde luchtdruk op aarde. (gebruik internet). Wat is uw conclusie?

• De luchtdruk op aarde is op zeeniveau rond de 1000 hPa. Het voorbeeld van 1kg per cm²

 

F: Bekijk beide demoproeven (demonstratie en/of filmpjes)

a) Leg uit wat er in beide proefjes gebeurd. Gebruik de volgende begrippen:

- Kracht

- Druk

- Oppervlak 

- Vacuüm

b) Vergelijk de proefjes met de invloed die de atmosferische druk van Mars en Venus op de mens heeft. Benoem overeenkomsten en verschillen.

• Op Mars is de luchtdruk buiten het lichaam of buiten de ballon kleiner dan in de ballon. In de proef is de lucht om de ballon zelfs weggezogen en ontstaat er een vacuüm. De kracht op het oppervlak is van binnenuit groter dan van buiten. 
• Op Venus is de luchtdruk buiten het lichaam of buiten het blikje groter dan in het blikje. De kracht op het oppervlak is van binnenuit kleiner dan van buiten. Daardoor implodeert het blikje.