VMBO KB Nask I cheat sheet

Onderzoeksvraag is een vraag die je met metingen kunt beantwoorden; een hypothese is een voorspelling die je kunt toetsen.

Variabelen: onafhankelijke variabele pas je zelf aan, afhankelijke variabele meet je, overige variabelen houd je gelijk (constante factoren).

Een grootheid is wat je meet (lengte, massa, tijd); een eenheid is de maat waarin je meet (m, kg, s). Grootheid en eenheid nooit mengen.

Voorvoegsels: k = 1000, c = 0,01, m = 0,001. Dus 1 km = 1000 m, 1 cm = 0,01 m, 1 mA = 0,001 A.

Rekenen met een verhoudingstabel: zet dezelfde grootheden in dezelfde kolom en kruisvermenigvuldig om het onbekende getal te vinden.

Significante cijfers: het antwoord krijgt niet meer cijfers dan de minst nauwkeurige meting; rond pas op het eind af.

Gemiddelde van herhaalde metingen: tel alle waarden op en deel door het aantal metingen; zo verklein je de invloed van toevallige fouten.

Bij een diagram: lees eerst de assen met grootheid en eenheid, bepaalde schaal, en trek bij een rechte lijn de lijn zo goed mogelijk door de punten.

Betrouwbaarheid van een bron: controleer auteur of instantie, datum, of de bron de meting zelf beschrijft en of de informatie elders wordt bevestigd.

Zuivere stof heeft één soort moleculen en een smeltpunt en kookpunt die tijdens het smelten of koken constant blijven; een mengsel heeft een smelt- of kooktraject.

Mengsels: oplossing is helder en doorzichtig (zout in water), suspensie is troebel met vaste deeltjes die bezinken, emulsie is een mengsel van twee niet-mengbare vloeistoffen.

Dichtheid ρ = m / V, in kg/m³ of g/cm³; 1 g/cm³ = 1000 kg/m³. Een stof met kleinere dichtheid dan water blijft drijven.

Filtreren scheidt een vaste stof van een vloeistof met behulp van filterpapier; de vaste stof blijft als residu achter, de vloeistof is het filtraat.

Bezinken en afschenken: laat een suspensie staan tot de vaste stof op de bodem ligt en giet de vloeistof voorzichtig af.

Indampen verwijdert de vloeistof en laat de opgeloste vaste stof achter; destilleren scheidt vloeistoffen met verschillende kookpunten en levert ook de vloeistof terug.

Extraheren gebruikt een oplosmiddel waarin één stof wel en de andere niet oplost, bijvoorbeeld olie uit pinda's met behulp van een organisch oplosmiddel.

Adsorberen: actieve kool bindt kleur- en geurstoffen aan het oppervlak; dit is geen oplossen en geen chemische reactie.

Materiaaleigenschappen die de keuze bepalen: sterkte, hardheid, buigzaamheid, dichtheid, warmtegeleiding, elektrische geleiding, roestvastheid en prijs.

Gemiddelde snelheid v = s / t; s in m en t in s geeft v in m/s. Omrekenen: 1 m/s = 3,6 km/h, dus km/h naar m/s is delen door 3,6.

Versnelling a = Δv / Δt, in m/s²; bij een eenparig versnelde beweging uit stilstand geldt v = a · t.

In een afstand-tijddiagram is de steilheid (helling) van de lijn de snelheid; een horizontale lijn betekent stilstaan.

In een snelheid-tijddiagram is de oppervlakte onder de lijn de afgelegde afstand; een schuine lijn betekent constante versnelling.

Kracht F in newton (N); zwaartekracht Fz = m · g met g ≈ 9,8 N/kg op aarde. Massa (kg) is de hoeveelheid stof, gewicht (N) is de zwaartekracht op die massa.

Krachten teken je als pijlen: de lengte geeft de grootte volgens een krachtenschaal, de richting en het aangrijpingspunt horen erbij.

Bij evenwicht van krachten is de som van alle krachten nul; de nettokracht bepaalt of de snelheid verandert.

Hefboom: moment M = F · d, met d de arm loodrecht op de kracht vanaf het draaipunt; in evenwicht geldt F1 · d1 = F2 · d2.

Een hefboom met een lange arm aan de krachtzijde verkleint de benodigde kracht; de verplaatsing aan die kant wordt dan groter (arbeid blijft gelijk).

Energie in joule (J); 1 kJ = 1000 J en 1 kWh = 3,6 · 10⁶ J. Energie gaat nooit verloren, alleen in een andere vorm.

Energieomzettingen: fietsdynamo (bewegingsenergie naar elektrische energie), zonnepaneel (stralingsenergie naar elektrische energie), verwarming (elektrische energie naar warmte).

Vermogen P = E / t, in watt (W); 1 W = 1 J/s. Dus E = P · t, met t in seconden als P in W staat.

Rendement η = nuttige energie / totale energie × 100%, of met vermogen: η = Pnuttig / Ptotaal × 100%; η is altijd kleiner dan 100%.

Bij een energiestroomdiagram is de pijl naar het nuttige deel evenredig met het rendement; de rest gaat naar de omgeving als warmte.

Fossiele brandstoffen (aardgas, benzine, kolen) raken op en geven bij verbranding CO₂; hernieuwbare bronnen zoals zon, wind, water en biomassa vullen zich aan.

Warmte Q = c · m · ΔT, met c de soortelijke warmte in J/(kg·°C); water heeft c ≈ 4,2 · 10³ J/(kg·°C).

Bij warmte-uitwisseling geldt: warmte die de ene stof afstaat, is gelijk aan de warmte die de andere stof opneemt, als er geen warmte weglekt.

Energiebesparing: een apparaat met hoger rendement of kortere gebruiksduur verlaagt E = P · t; let op sluipverbruik in stand-by.

Stroomsterkte I in ampère (A) is de lading die per seconde door een punt gaat; spanning U in volt (V) is de energie per lading en wordt geleverd door de spanningsbron.

In een serieschakeling is de stroomsterkte overal gelijk en verdeelt de spanning zich: Utotaal = U1 + U2; de weerstanden tellen op: Rtotaal = R1 + R2.

In een parallelschakeling is de spanning over elke tak gelijk en verdeelt de stroom zich: Itotaal = I1 + I2; de totale weerstand is kleiner dan de kleinste takweerstand.

Wet van Ohm: U = I · R, dus I = U / R en R = U / I; R in ohm (Ω).

Een ampèremeter staat in serie met het onderdeel, een voltmeter staat parallel over het onderdeel.

Vermogen P = U · I, in watt (W); met de wet van Ohm volgt ook P = I² · R en P = U² / R.

Energieverbruik E = P · t; in kWh krijg je dat door P in kW en t in uren te nemen.

Een grotere weerstand bij gelijke spanning geeft een kleinere stroom; een lange, dunne draad heeft meer weerstand dan een korte, dikke draad van hetzelfde materiaal.

Een stroomkring moet gesloten zijn en een bron bevatten; een schakelaar onderbreekt de kring en dan loopt er geen stroom.

Geluid is een trilling die zich door een tussenstof (lucht, water, staal) voortplant; in vacuüm is er geen geluid.

Frequentie f in hertz (Hz) is het aantal trillingen per seconde; de toonhoogte stijgt met f, de geluidssterkte hangt af van de amplitude.

Periode T = 1 / f en f = 1 / T; een trillingstijd van 0,005 s hoort bij 200 Hz.

Geluidsoverlast bestrijd je bij de bron (stillere motor), op de weg naar de ontvanger (geluidsscherm, isolatie) of bij de ontvanger (oordoppen).

Terugkaatsing: hoek van inval = hoek van terugkaatsing, beide gemeten ten opzichte van de normaal (de loodlijn op het oppervlak).

Bij breking verandert de richting van licht als het van de ene naar de andere stof gaat; van lucht naar glas buigt de straal naar de normaal toe.

Bolle (convexe) lens convergeert en kan een reëel beeld geven; holle (concave) lens divergeert en geeft een virtueel, verkleind beeld.

Beeldafstand en voorwerpafstand: bij een bolle lens geldt 1/f = 1/v + 1/b; een voorwerp buiten 2f geeft een omgekeerd, verkleind beeld.

Wit licht bevat alle kleuren; een voorwerp ziet er rood uit als het rood weerkaatst en de andere kleuren absorbeert; kleurfilters laten alleen hun eigen kleur door.

Temperatuur in °C of K; het absolute nulpunt is 0 K = −273 °C en een temperatuurverschil in °C is even groot als in K.

Warmtetransport door geleiding gaat via botsende deeltjes in een vaste stof; metalen geleiden goed, lucht en piepschuim slecht.

Stroming transporteert warmte met een bewegende vloeistof of gas: warme lucht stijgt op (lagere dichtheid) en koude lucht daalt.

Straling heeft geen tussenstof nodig; donkere, ruwe oppervlakken absorberen en stralen meer warmte uit dan lichte, glanzende oppervlakken.

Warmte stroomt altijd van hoge naar lage temperatuur; bij gelijke temperatuur is er geen netto warmtetransport.

Isolatie werkt door geleiding en stroming te beperken: dubbele beglazing, spouwmuur, isolatiemateriaal met veel ingesloten lucht.

Uitzetting: stoffen zetten uit bij verwarmen en krimpen bij afkoelen; daarom zitten er dilatatievoegen in bruggen en rails.

Water heeft een uitzondering: tussen 0 °C en 4 °C krimpt het bij verwarmen, waardoor ijs op water drijft en vijvers van bovenaf bevriezen.

Soortelijke warmte c geeft aan hoeveel joule nodig is om 1 kg van een stof 1 °C te verwarmen; Q = c · m · ΔT.