Examentraining 4K

• Natuurkunde
• Voortgezet speciaal onderwijs
• Leerroute 4

Planning tot examen

Examentraining NOVA (Deel A/B)

• 6 + 7 maart (+ 20 maart)

Examen oefenen op papier

• 13 + 14 maart + 20 + 21 + 27 maart)

Examen oefenen digitaal

• april 

Examentraining deel A en B

Samenwerking in groepjes vaste groepjes 

Groep 1; Bruce - Kris - Mats - Jorrit

Groep 2; Duuk - Ties - Stef 

Groep 3; Jesse P - Jort - Rens

Groep 4; Justin - Jesse T - Luuk

Vragen: eerst overleggen groepje, daarna docent vragen.

Aan de slag

Lees en maak de opdrachten van de Examentraining A (p.214)

Lees en maak de opdrachten van de Examentraining B (p.208)

Vragen: eerst overleggen groepje, daarna docent vragen.

Examentraining 4GT

Examentraining Deel A+B NOVA
Oefenen met Examen 2019- tijdsvlak 1

Tussendoor Instructie:

• Stroom - Spanning - Vermogen - Weerstand - Capaciteit 
• Schakelingen; NTC - LDR - Diode (LED) - Relais - Reed - Condensator - Transistor
• Elektrische Energie - Transformator - Rendement 
• Stoffen - Materialen - Dichtheid
• Geluid - Snelheid - Bewegingen
• Krachten - Hefboomwet - Druk

Serie- en parallelschakeling:

Serieschakeling:

• 1 stroomkring
• 1 lampje uit > alles uit
• Stroomsterkte is overal gelijk
• Spanning wordt verdeeld

Parallelschakeling:

• meerdere stroomkringen
• 1 lampje uit > rest blijft aan
• De totale stroomsterkte is de de stroom van alle sub-kringen bij elkaar opgeteld
• De spanning is gelijk bij elke sub-kring

Formule's 

P = Vermogen (W)

U = Spanning (V)

I  = Stroomsterkte (A)

R = Weerstand (Ohm)

E = Energie (J of kWh)

t = Tijd (s of h)

C = Capaciteit (Ah)

P = U x I

U = I x R

E = P x t

C = I x t

Vervanginsweerstand = Totale weerstand

In serie:

• Rv = R1 + R2 + R2 + ....

In Parallelschakeling:

• 1/Rv = 1/R1 + 1/R2 + ...
• Rv = (R1 x R2)/(R1 + R2)
  

Stel F1 = 20 Ω  en F2 = 5 Ω => wat is Rv bij serie/parallel

• In serie: Rv = 20 + 5 = 25 Ω
• In parallel: Rv = (20 x 5)/(20+5) = 100/25 = 4 Ω
  

20 Ω

20 Ω

5 Ω

5 Ω

Aan de slag

Examen 2019-1

Werk in groepjes van 2 personen

Vragen: eerst overleggen groepje, daarna docent vragen.

Overleggen doe je zachtjes, een ander heeft daar geen last van

Examentraining 4GT

Examentraining Deel A+B NOVA
Oefenen met Examen 2019- tijdsvlak 1

Tussendoor Instructie:

• Stroom - Spanning - Vermogen - Weerstand - Capaciteit 
• Schakelingen; NTC - LDR - Diode (LED) - Relais - Reed - Condensator - Transistor
• Elektrische Energie - Transformator - Rendement 
• Stoffen - Materialen - Dichtheid
• Geluid - Snelheid - Bewegingen
• Krachten - Hefboomwet - Druk

NTC

Negative Temp. Coëfficient

• Reageert op temperatuur
  
• Temperatuur omhoog =>
  

                         weerstand omlaag

LDR

Light dependent resistant

• Reageert op licht
• Meer Licht =>                                            weerstand omlaag

Diode en LED

Diode: 

• Schakelonderdeel dat één kant stroom doorlaat!

Led: 

• is een diode die licht uitzendt
• light emitting diode
  
• Wordt vaak gebruikt als controlelampjes
  

Relais contacten (elektromagneet)

Symbool relais

5 aansluitpunten

1 + 2 = aansluiten spoel

3 = maakcontact

4 = breekcontact

5 = actuator / stroomkring

Reedcontact (mageneet)

• Wordt gebruikt als schakelaar / sensor
• schakelaar die werkt op een magneet
• Magneet bij reedcontact => stroomkring gesloten

• Toepassingen:
  - positie/niveau sensor
  - fietscomputer/ km-teller

Een schakeling met condensator

Tijdelijke opslag van stroom:

stroomkring gesloten => condensator laad op 

stroomkring open => condensator levert (tijdelijk) stroom

Transistor

Transistor heeft 3 aansluitpunten:

* Basis

* Collector

* Emitter

UIT: Geen stroom op Basis => geen stroom van Collector naar Emitter

AAN: Stroom op Basis => stroom gaat lopen van Collector naar Emitter

Aan de slag

Examen 2019-1

Werk in groepjes van 2 personen

Vragen: eerst overleggen groepje, daarna docent vragen.

Overleggen doe je zachtjes, een ander heeft daar geen last van

Examentraining 4GT

Examentraining Deel A+B NOVA
Oefenen met Examen 2019- tijdsvlak 1

Tussendoor Instructie:

• Stroom - Spanning - Vermogen - Weerstand - Capaciteit 
• Schakelingen; NTC - LDR - Diode (LED) - Relais - Reed - Condensator - Transistor
• Elektrische Energie - Rendement - Transformator  
• Stoffen - Materialen - Dichtheid
• Geluid - Snelheid - Bewegingen
• Krachten - Hefboomwet - Druk

broeikaseffect

fossiele brandstof =>

• koolstofdioxide + waterdamp.

Gevolgen?

Zure regen en Smog

Wat veroorzaakt zure regen en smog?

• Stikstofoxiden (NO_x) en zwaveloxiden (NH₃)

Wet behoud van ENERGIE

De elektromotor van de e-bike van Julia heeft een vermogen van 240 W. Op een vlakke weg werkt de elektromotor op het maximale vermogen.

Bereken hoeveel energie in kJ de elektromotor omzet als Julia 25 minuten (1500 s) op een vlakke weg fietst.

Gegevens:

• t = 1500 s  ;  P = 240 W

Gevraagd:

• E = ? kJ

Formule:

• E = P x t

Uitwerking/Antwoord:

• E = 240 x 1500 = 360 000 J = 360 kJ

Energiebedrijven gebruiken eigen eenheid, let dus op welke eenheid!!!

Energie  in [kWh] of in [J] 

Vermogen in [kW] of in [W] = [J/s]

De elektromotor van een e-bike werkt op een accu. 

Die laadt op als hij is aangesloten op het lichtnet. 

Een deel van de elektrische energie wordt omgezet in warmte.

Als de e-bike op half vermogen rijdt is het rendement van de elektromotor 85%.

Maak het energie-stroomdiagram van de elektromotor compleet. 

Geef de pijlen naar verhouding de juiste hoogte. 

Noteer de soorten energie.

Welke vragen moet jij je eerst stellen!

1. Wat voor energie wordt er omgezet?

• Elektrische energie

2.Welke twee energie vormen worden er gevormd en hoeveel procent?

• Bewegings-energie (85%) en         warmte (15%)

Windturbine

Bewegingsenergie => Elektische energie

Waterkrachtcentrale

zwaarte energie => ..... => .....

Zonnepanelen

• stralingsenergie 

=> 

• elektrische energie + warmte

Rendement

De waterkrachtcentrale van Bingfoss heeft een hoeveelheid zwaarte-energie van        119 GJ.

De waterkrachtcentrale geeft 110 GJ  energie af.

Laat met een berekening zien wat het rendement is.

Gegevens:

• E_tot = 119 GJ ; E_nut = 110 GJ

Gevraagd:

• Rendement = ? %

Formule:

• Rendement = (E_nut : E_tot) x 100%

Uitwerking/Antwoord:

• Rendement = (110 : 119) x 100%
• Rendement = 92,4 %

Zwaarte Energie

waarin:
           =  kinetische energie in      J
           =  massa in                               kg
           =  snelheid in                           m/s

Zwaarte Energie

E​kin​​=​2​​1​​mv​2​​

E​kin​​

m

v

Kinetische energie / bewegingsenergie

Wet behoudt van energie

Energie gaat nooit verloren

E_z =  E_k

    m x g x h = 0,5 x m x v²

g x h = 0,5 x v²

Chuck doet mee aan de olympische winterspelen. Hij maak een mooie sprong op zijn snowboard. De massa van Chuck inclusief kleding en snowboard is 80 kg.

Chuck laat zich vanuit stilstand naar beneden glijden en heeft onderaan de pijp een snelheid van 12 m/s

Bereken de bewegings-energie (E_kin)

van Chuck onderin de halfpipe.

Gegevens:

• m = 80 kg ; v = 12 m/s

Gevraagd;

• E_kin = ? J

Formule:

• E_kin = 1/2 x m x v² 

Uitwerking:

• E_kin = 0,5 x 80 x 12² = 5760 J 

Antwoord:

De bewegings-energie van Chuck onderin de halfpipe is 5760 J

Formule:

Een transformator:

• Zet een hoge spanning op naar een lage spanning of omgekeerd

Transformator:

De spanning of het aantal windingen uitrekenen.

Ideale transformator

Bij een ideale transformator is er geen vermogensverlies 

==> 100% rendement ==> 

Vermogen primaire kant = Vermogen secundaire kant. 

Aan de slag

Examen 2019-1

Werk in groepjes van 2 personen

Vragen: eerst overleggen groepje, daarna docent vragen.

Overleggen doe je zachtjes, een ander heeft daar geen last van

Examentraining 4GT

Examentraining Deel A+B NOVA
Oefenen met Examen 2019- tijdsvlak 1

Tussendoor Instructie:

• Stroom - Spanning - Vermogen - Weerstand - Capaciteit 
• Schakelingen; NTC - LDR - Diode (LED) - Relais - Reed - Condensator - Transistor
• Elektrische Energie - Transformator - Rendement 
• Stoffen - Materialen - Dichtheid
• Geluid - Snelheid - Bewegingen
• Krachten - Hefboomwet - Druk

Productieproces

Grondstoffen uit de natuur halen

↓

Grondstoffen chemisch bewerken

↓

Halffabricaten maken

↓

Eindproduct maken

↓

Recyclen

Afval scheiden

Afval kun je scheiden in :

 glas * papier *  plastic

gft *  kca * kleiding

Verschil Recylen en Hergebruik

Rekenen met percentage's

Opgave: In totaal wordt er per persoon jaarlijks 140 kilo gft afval weggegooid. 

               Daarvan wordt 60% via de gft-container gescheiden. 

               Hoeveel kilogram gft-afval wordt er via de gft-container ingeleverd?

• Gevraagd: massa gft-afval ingeleverd
• 100% = 140 kg  => 1% = 1,40 kg => 60% = 60 x 1,40 = 84 kg
• Er wordt dus 84 kg gft-afval via de container ingeleverd. 

 Dichtheid:  Hoe kan je dichtheid uitrekenen

Volume bepalen:

• Onderdompelmethode / Wiskundig

Massa bepalen:

• Weegschaal / Balans

Voorbeeld

Bereken de dichtheid van het blokje, en kijk in de binas van welk materiaal dit is gemaakt?

• m = 324 g ; 
• V = 4 x 3 x 10 = 120 ml = 120 cm3 
• Dichtheid (ρ) = ? g/cm3
• Formule:        ρ = m:V 
• uitwerking:      = 324 : 120  = 2,70 g/cm3 
• Opzoeken in de binas 15
• Het blokje is van aluminium.

Aan de slag

Examen 2019-1

Werk in groepjes van 2 personen

Vragen: eerst overleggen groepje, daarna docent vragen.

Overleggen doe je zachtjes, een ander heeft daar geen last van

Examentraining 4GT

Examentraining Deel A+B NOVA
Oefenen met Examen 2019- tijdsvlak 1

Tussendoor Instructie:

• Stroom - Spanning - Vermogen - Weerstand - Capaciteit 
• Schakelingen; NTC - LDR - Diode (LED) - Relais - Reed - Condensator - Transistor
• Elektrische Energie - Transformator - Rendement 
• Stoffen - Materialen - Dichtheid
• Geluid - Snelheid - Bewegingen
• Krachten - Hefboomwet - Druk

Geluid is een trilling!

Bron => veroorzaakt trilling 

• Luidspreker, stem, muziekintrument

Tussenstof => waar geluid doorheen gaat

• Lucht, vaste stoffen, vloeistoffen

Ontvanger => vangt de trilling op en "vertaalt" de trilling

• Gehoor, microfoon, radio-ontvanger

De trilling verplaatst zich als een golf

Geluidssnelheid

Geluidssnelheid: snelheid waarmee het geluid zich door een medium verplaatst.

Geluidssnelheid is 343 m/s (20 graden Celsius)

Afhankelijk van temperatuur en medium 

De geluidssnelheid in water is 1500 m/s.

Trillingen

Wat is de trillingstijd (T)?

• De trillingstijd is de tijd die nodig is voor 1 trilling

Wat is frequentie (f)?

• De frequentie is hoeveel trillingen er zijn in 1 seconde

Wat is Amplitude (A)?

• De amplitude zegt iets over de geluidsterkte (hard/zacht)

Toonhoogte verhogen/verlagen

Er zijn drie manieren waarop je de toonhoogte van een snaar kunt verhogen / verlagen:

De snaar strakker / losser spannen.

De snaar korter / langer maken.

De snaar dunner / dikker maken.

Amplitude & geluidssterkte

• Het aantal golven in een seconde zegt iets hoe hoog of laag het geluid is (frequentie, Hz)

• Hoe hard het geluid is kan je zien aan de hoogte van de golf
• Een ander woord voor de hoogte van de golf  = amplitude (in volt)

Rekenen met Decibel

Als geluidsenergie verdubbelt, neemt het geluidsniveau toe met       3 dB

• regel geldt alleen voor geluidsbronnen die ongeveer evenveel geluid maken!

stroboscopische foto

Foto's van bewegende voorwerpen met een flitslamp met vaste tussentijden => beweging wordt zichtbaar

Soorten bewegingen

afstand meten bij eenparig versnelling/vertaging

Snelheid neemt per seconde gelijkmatig toe. 

                                    s = v_gem x t

Wanneer je een versnelling of vertraging hebt, 

gebruik je eerst onderstaande formule om vgem te berekenen.

De gemiddelde snelheid tijdens de versnelling kun je berekenen met: 

                             v_gem = (v_b+ v_e) : 2

Nettokracht

=> Nettokracht werkt in de bewegingsrichting

=> Nettokracht is 0 N

=> Nettokracht werkt tegen de bewegingsrichting in

Nu worden de drie soorten beweging gekoppeld aan het nieuwe begrip 'nettokracht'. Belangrijk inzicht moment.

Stopafstand

• Stopafstand = reactieafstand + remweg.

Veilige afstand tussen voertuigen?

• 2 seconden afstand regel!

Veiligheidsmaatregelen 

• Kooiconstructie
• kreukelzone
• Veiligheidsgordels
• Airbags

Door de remweg te vergroten, worden de krachten verdeeld.

De kracht op je lichaam wordt dan kleiner.

Aan de slag

Examen 2019-1

Werk in groepjes van 2 personen

Vragen: eerst overleggen groepje, daarna docent vragen.

Overleggen doe je zachtjes, een ander heeft daar geen last van

Examentraining 4GT

Examentraining Deel A+B NOVA
Oefenen met Examen 2019- tijdsvlak 1

Tussendoor Instructie:

• Stroom - Spanning - Vermogen - Weerstand - Capaciteit 
• Schakelingen; NTC - LDR - Diode (LED) - Relais - Reed - Condensator - Transistor
• Elektrische Energie - Transformator - Rendement 
• Stoffen - Materialen - Dichtheid
• Geluid - Snelheid - Bewegingen
• Krachten - Hefboomwet - Druk

Wat gebeurt er ...

Overal om ons heen heb je te maken met KRACHT.

KRACHT (F) drukken we uit in NEWTON (N);  

Een kracht kun je WEL/NIET zien!!!

Effecten van krachten!

• kracht kan de richting veranderen
• kracht kan de snelheid veranderen
• kracht kan de vorm veranderen: 
• => Vorm veranderd => Elastisch of plastisch

Krachten tekenen

Kracht teken je als een 

vector (pijl)

Hiervoor heb je 3 regels:

• aangrijppunt
• lengte
• richting

Krachtenschaal: bv     1 cm ≙ 5 N

• lengte pijl van 1 cm komt overeen met 5 Newton

Zwaartekracht: Fz

F_z = m x g

F_z = Zwaartekracht (N)
m = massa (kg)
g = valversnelling (N/kg of m/s2) (binas!!)

LET OP!!! massa is GEEN gewicht

Nettokracht: Fres

Nettokracht = Resultante kracht (wat er effectief overblijft)
De nettokracht is de "optelsom" van alle krachten!

In gelijke richting: 

• => Optellen

In tegengestelde richting: 

• => Van elkaar af halen

Krachten en werktuigen

• Door de verhouding in de hefboom => lange arm kost weinig kracht en korte arm kost veel kracht 
• Hefboomregel;  Werkarm N keer zo groot als lastarm <=>                                                 dan is de last N keer zo groot als de werkkracht

                                          

Werkarm  = 6 meter

Lastarm    = 1,5 meter

Wat is de werkkracht?

• Werkkracht =  werkarm : Lastarm
• Werkkracht = 6 : 1,5    = 4x
• De werkkracht wordt dus 4x vergroot

H10.4 Druk

• De grootte van de kracht
• Het oppervlakte waar de kracht op werkt.

Opdracht 1

Gegevens:

• A (totaal) = 45 x 2 = 90 cm2  
• m (totaal) = 175 + 90 = 265 kg
• g = 10 N/kg

Gevraagd:

• p = ? N/cm2

Formule:

• p = F : A     ;   Fz = m x g

Uitwerking:

• Fz = 265 x 10 = 2650 N
• p = 2650 : 90 = 29,4 N/cm2

Antwoord: 

• De druk op wegdek is 29,4 N/cm2

Aan de slag

Examen 2019-1

Werk in groepjes van 2 personen

Vragen: eerst overleggen groepje, daarna docent vragen.

Overleggen doe je zachtjes, een ander heeft daar geen last van