H7.1 Materialen toepassen

• Natuurkunde
• Voortgezet speciaal onderwijs
• Leerroute 3

H7 Materialen

7.1 Materialen toepassen

7.2 Van grondstof tot product

7.3 Afvalverwerking

7.4 Dichtheid

16 maart 2023 PTA H4 en H7

H7 Materialen

7.1 Materialen toepassen

- Volume bepalen

- Dichtheid

- diverse materialen

Leerdoelen 

• Ik kan de dichtheid  en het volume van een stof bepalen 
  

• Ik kan drie eigenschappen noemen die belangrijk zijn voor een constructiemateriaal.
  
• Ik kan uitleggen wat wordt bedoeld met ‘verspanen’ en ‘verspanende bewerkingen’.
  
• Ik kan toelichten wanneer we gebruik maken van specifieke materialen ( o.a. glas, hout, polyethyleen, composiet)

Iets heeft de volgende eigenschappen.
Doorzichtig, hard en breekbaar.
Welke stof zou dit kunnen zijn?

5) Een messing staaf heeft een massa van 680 g.

Het volume van de staaf is 80 cm3.

Bereken de dichtheid van messing.

• G: m = 680 g  ;  V = 80 cm3
• G: Dichtheid = ? g/cm3
• F: Dichtheid = massa : volume 
• U: dichtheid = 680 : 80 
•                     = 8,5 g/cm3
• A: de dichtheid van messing is          8,5 g/cm3

DICHTHEID

Volume ​bepalen; twee manieren

Berekenen volume (cm3)

• lengte x breedte x hoogte

Onderdompelmethode:

• 1 ml = 1 cm3
• Volume voorwerp = verschil in volume

Materialen gebruiken

Alle voorwerpen die je ziet bestaan uit stoffen en materialen. 

Als je stoffen en materialen gebruikt, moet je hun eigenschappen kennen en je moet weten hoe je veilig met die stoffen om kunt gaan.

Composieten 

Een composiet is een materiaal dat bestaat uit verschillende materialen. 

vb: Carbonfiber (kunststof en vezels)

• kleine dichtheid
• extreem sterk
• kunnen grote trekkrachten opvangen

Hout

Geschikt als constructie materiaal

• Goede trek en duwkrachten

Makkelijk te bewerken:

• Verspaanbaar; kleine stukjes weghalen
• Schaven, zagen, boren, vijlen, schuren...

Houten onderdelen verbinden:

• Spijkers, Schroeven, Lijm, pennen, bouten en moeren

Glas

verpakkingsmateriaal:

• Houdt vloeistoffen en gassen tegen.
• Geeft geen stoffen af aan de inhoud van de fles.
• glas niet wordt aangetast door zuren in de vloeistof.
  

Polyetheen (PE)

Verschillende soorten:

• LDPE = low density ;  lage 𝛒 PE       = taai en buigzaam.

• HDPE = high density ; hoge 𝛒 PE   = taai en vrijwel onbreekbaar.
  

SAMENVATTING H7.1

Hout:

• bestand tegen druk- en trekkrachten, makkelijk te verbinden en verspaanbaar
• In veel constructies (stoel, huis, etc)

glas:

• Houdt vloeistof en gassen tegen, doorzichtig, vormvast bij lage en hoge temperaturen
• ramen, flessen, meubels

polyetheen (PE):

LDPE: 

• taai en buigbaar => folie, plastic tassen

HDPE: 

• Stijver, zelfde voordelen als glas, maar veel sterker => emmers, verpakking

Composieten: Kunststof versterkt met koolstofvezels

• kleine dichtheid, extreem sterk en kunnen grote trekkrachten opvangen
• vb Carbonfiber van racefietsframe

6b) vul het reactieschema van de volledige verbranding van aardgas in.

+

+

  ^_______>

verbranding

koolstofdioxide

zuurstof

water

aardgas

2) Bepaal het volume           (in cm3) van de steen door de onderdompelmethode

• Volume beginstand = 31 ml
  
• Volume eindstand = 48 ml
  
• Volume = Ve - Vb 
•              = 48 - 31 = 17 ml 
•              = 17 cm3

3) Bij een proef krijg je een blok staal en een blok aluminium van elk 1 kg. De dichtheid van staal is 7,8 g/cm3
en de dichtheid van aluminium is 2,7 g/cm3.
Welk blok heeft het grootste volume.

1. Staal
2. Aluminium

4GT) Met welke werktuigen kun je verspanende bewerkingen bij hout uitvoeren?

Met deze werktuigen kun je geen verspanende bewerkingen uitvoeren bij hout

Met deze werktuigen kun je verspanende bewerkingen uitvoeren bij hout

beitel

vijl

zaag

schaaf

hamer

lijmklem

schroevendraaier

Waarom wordt bij topsport van carbon materialen gebruikt.

1. Het is licht
2. Het is goedkoop
3. De dichtheid is klein
4. Het is mooi

Wat is het verschil tussen LDPE en HDPE ?

1. LDPE is taai en buigzaam HDPE is stijf
2. LDPE is goed voor emmers HDPE is goed voor folie
3. LDPE heeft een (erg) hoge dichtheid HDPE heeft een lagere dichtheid
4. LDPE smelt bij hoge temperatuur HDPE smelt bij lage temperatuur

Zelfstandig werken

Lees: H7.1 goed door en maak de opgaven

Kader: opg H7.1 (p. 142)

GT: opg H7.1 (p. 144) 

Controleer voorkennis

Practicum Proef 1 (K)

Lees  het practicum goed door, p. 180

Doel:

Bereken de dichtheid van een stof, door de massa en het volume van de de stof te bepalen.

DICHTHEID

Volume ​bepalen; twee manieren

Berekenen volume (cm3)

• lengte x breedte x hoogte

Onderdompelmethode:

• 1 ml = 1 cm3
• Volume voorwerp = verschil in volume

1) Rechthoek?

• Dichtheid: 2,7 g/cm3: Aluminium

2) onregelmatige cilinder?

• Dichtheid : 11,35 g/cm3 : Lood

3) Rechthoek?

• Dichtheid: 7,8 g/cm3: Staal /ijzer

4) Rechthoek?

• Dichtheid: 8,5 g/cm3: Messing

5) Klinknagel?

• Dichtheid: 2,7 g/cm3: Aluminium

6) sleutel?

• Dichtheid: 5,2 g/cm3: Mengsel?
• Dichtheid: 7,8 g/cm3: Staal/ijzer

Welke dichtheid hebben jullie berekend en welke stof hoort daar bij?

Afsluiter

Formule en Eenheid van Dichtheid?

Hoe kun je het volume bepalen?

Volgende les:

Neem DEEL B mee

Instructie van H7.2 Van grondstof tot product

Huiswerkcontrole: opgaven H7.1 klaar!

Practicum Proef 1 (GT)

Lees  het practicum goed door, p. 183

Doel:

Bereken de dichtheid van een stof, door de massa en het volume van de de stof te bepalen.

DICHTHEID

Volume ​bepalen; twee manieren

Berekenen volume (cm3)

• lengte x breedte x hoogte

Onderdompelmethode:

• 1 ml = 1 cm3
• Volume voorwerp = verschil in volume

1) Rechthoek?

• Dichtheid: 2,7 g/cm3: Aluminium

2) onregelmatige cilinder?

• Dichtheid : 11,35 g/cm3 : Lood

3) Rechthoek?

• Dichtheid: 7,8 g/cm3: Staal /ijzer

4) Rechthoek?

• Dichtheid: 8,5 g/cm3: Messing

5) Klinknagel?

• Dichtheid: 2,7 g/cm3: Aluminium

6) sleutel?

• Dichtheid: 5,2 g/cm3: Mengsel?
• Dichtheid: 7,8 g/cm3: Staal/ijzer

Welke dichtheid hebben jullie berekend en welke stof hoort daar bij?

Afsluiter

Formule Dichtheid?

Eenheid Dichtheid?

Volgende les:

Neem DEEL B mee

Instructie van H7.2 Van grondstof tot product

Huiswerkcontrole: opgaven H7.1 klaar!

Herhaling H7.1

Dichtheid 

Volume bepalen

Materialen gebruiken

(Van grondstof tot product)

DICHTHEID

Volume ​bepalen; twee manieren

Berekenen volume (cm3)

• lengte x breedte x hoogte

Onderdompelmethode:

• 1 ml = 1 cm3
• Volume voorwerp = verschil in volume

Soorten materialen

Lees de teksten over hout, glas, polyetheen en composieten.

• p. 138 (K) en 140 (GT)

Noteer van elke stof:

• 2 eigenschappen 
• 1 toepassing 

SAMENVATTING H7.1

Hout:

• bestand tegen druk- en trekkrachten, makkelijk te verbinden en verspaanbaar
• In veel constructies (stoel, huis, etc)

glas:

• Houdt vloeistof en gassen tegen, doorzichtig, vormvast bij lage en hoge temperaturen
• ramen, flessen, meubels

polyetheen (PE):

LDPE: 

• taai en buigbaar => folie, plastic tassen

HDPE: 

• Stijver, zelfde voordelen als glas, maar veel sterker => emmers, verpakking

Composieten: Kunststof versterkt met koolstofvezels

• kleine dichtheid, extreem sterk en kunnen grote trekkrachten opvangen
• vb Carbonfiber van racefietsframe

Grondstoffen

8. De eenheid van dichtheid is:

1. g/cm3
2. Newton
3. g/cm
4. kracht/cm2

2) Bepaal het volume           (in cm3) van de steen door de onderdompelmethode

• Volume beginstand = 31 ml
  
• Volume eindstand = 48 ml
  
• Volume = Ve - Vb 
•              = 48 - 31 = 17 ml 
•              = 17 cm3

Bereken de dichtheid en welke stof is het?

    dichtheid = 

 massa: volume

En nu aan de slag

Maak Opgaven van H7.1 verder af en controleer deze

Lees H7.2 alvast goed door en maak opg 1 t/m 5

Volgende week: Instructie H7.2 van grondstof tot product