Les 1 - H1 Eenheden en grootheden

• newEditor
• Natuurkunde
• MBO
• Studiejaar 1

H1 – Eenheden en Grootheden

• Uitleg nieuwe stof:

  • H1 Eenheden en Grootheden:

    • 1-1 Wat is meten?

    • 1-2 SI-eenheden

    • 1-3 Afgeleide eenheden

    • 1-4 Decimale voorvoegsels

Wat gaan we deze les doen?

Benoem eens iets wat je al hebt gemeten en hoe?

H1-1 Wat is meten?

• Wat is meten?

  • “Meten is niets anders dan het vergelijken met een standaard eenheid.”

• Meet je bvb je eigen lengte, dan vergelijk je de afstand van je voetzool tot je kruin met het begin van een meetlint aan je voetzool en het streepje bij je kruin:

H1-1 Wat is meten?

• In dit voorbeeld wordt de appel met de gewichtjes vergeleken. Omdat je weet hoeveel de gewichtjes wegen, kun je wat zeggen over het massa van de appel.

Invuloefening

Meten is niets anders dan het vergelijken met een standaard eenheid.

anders

vergelijken

standaard

eenheid

H1-1 Wat is meten?

• Wat is een grootheid?

  • Een grootheid is iets dat gemeten/uitgedrukt in een getal kan worden.

Noem eens een grootheid met de bijbehorende eenheid.

H1-1 Wat is meten?

• Wat is een grootheid?

  • Een grootheid is iets dat gemeten/uitgedrukt in een getal kan worden.

  • Voorbeelden: Lengte, massa, gewicht, stroomsterkte.

• Wat is een eenheid?

  • De maat waarmee een grootheid vergeleken/gemeten wordt.

  • Voorbeelden: m(eter), g(ram), N(ewton), A(mpère).

H1-2 SI-eenheden

• Waarom is het SI-stelsel bedacht?

  • Vooral de wetenschap ondervond dat het lastig communiceren en vergelijken is met collega’s uit andere landen, omdat elke regio in de wereld weer andere maten, grootheden en eenheden gebruikten.

• Waarvoor staat de afkorting “SI”?

  • “Système international d'unités”

  • Wat zoveel betekent als: “Internationale Stelsel van Eenheden”

Het logo van het SI-Stelsel, met in de ring de 7 grondeenheden.

H1-2 SI-eenheden

• Wordt overal ter wereld het SI-stelsel gebruikt?

  • Helaas niet! Zo gebruikt een Brit voor z’n lichaamsgewicht nog “stone” en een Amerikaan nog °F voor temperatuur.

• In onderstaande tabel staan de 7 SI-grondeenheden met hun grootheid:

massa

temperatuur

hoeveelheid stof

lengte

stroomsterkte

tijd

meter (m)

kilogram (kg)

seconde (s)

ampère (A)

kelvin (K)

mol (mol)

H1-3 Afgeleide eenheden

• Wat zijn grondeenheden?

  • Grondeenheden zijn de standaard SI-eenheden waaruit alle andere eenheden “gemaakt” kunnen worden.

  • Voorbeelden: meter (m), seconde (s), Newton (N).

• Wat zullen dan afgeleide eenheden zijn?

  • Eenheden die zijn samengesteld/voortgekomen uit grondeenheden.

  • Voorbeelden: vierkante meter (m²), minuut (min.), meter per seconde (m/s).

Invuloefening

Afgeleide eenheden zijn eenheden die zijn samengesteld/voortgekomen uit grondeenheden.

eenheden

samengesteld

grondeenheden

opgebouwd

H1-3 Afgeleide eenheden

• Sommige afgeleide eenheden zijn logisch te beredeneren:

  • Als je bijv. de inhoud uitrekent doe je dat zo: V = l × b × h.

  • Je vermenigvuldigt 3 getallen in de eenheid “meter” met elkaar en je krijgt dan “ m³ ”.

  • Dit werkt bijv. ook voor snelheid. Snelheid is bijv. het aantal meter dat je in een aantal seconden aflegt. Je deelt dan de meters door de seconden. Doe je dat letterlijk met de afkortingen van de eenheden meter en seconde, dan krijg je de afgeleide eenheid: m/s.

• Andere afgeleide eenheden moet je gewoonweg onthouden:

  • Seconden kunnen minuten, uren of dagen worden.

• Welke eenheid zou jij verwachten als:

  • Het schermpje van de keukenweegschaal 126 aangeeft?

• Welke eenheid zou jij verwachten als:

  • Iemand jou vertelt dat de afstand van Groningen naar Imola 1353 is?

• Welke eenheid zou jij verwachten als:

  • Je net de breedte van jouw vingernagel hebt gemeten en 1,4 is ?

• Welke eenheid zou jij verwachten als:

  • Je bij het maken van pannenkoeken 500 melk moet toevoegen ?

H1-4 Decimale voorvoegsels

• Waarom staan al deze getallen niet gewoon in de grondeenheid?:

  • Het schermpje van de keukenweegschaal 126 aangeeft?

    • 126 gram (g) = 0,126 kilogram (kg)

  • Iemand jou vertelt dat de afstand van Groningen naar Imola 1353 is?

    • 1353 kilometer (km) = 1.353.000 meter (m)

  • Je net met je geodriehoek hebt opgemeten dat jouw vingernagel 1,4 is?

    • 1,4 centimeter (cm) = 0,014 meter (m)

  • Je van het pannenkoekenrecept 500 melk moet toevoegen?

    • 500 milliliter (ml) = 0,500 liter (l)

H1-4 Decimale voorvoegsels

• Waarom staan al deze getallen niet gewoon in de grondeenheid?:

  • Het is vaak onpraktisch en onaantrekkelijk als we het in de grondeenheid zetten.

    • 0,0.000.000.012.345 m staat niet zo mooi als 1,2345 nanometer (nm). Ook kun je makkelijker een fout maken. Een 0 te veel of te weinig overkomt je zo!

H1-4 Decimale voorvoegsels

• We gebruiken om deze redenen dus “decimale voorvoegsels”.

• Als oefening gaan we de tabel samen invullen:

Welke afgeleide eenheid past bij snelheid?

A

m/s

B

s/m

C

m·s

D

s²

Welke SI-eenheid hoort bij de grootheid kracht?

A

joule

B

newton

C

watt

D

pascal

Welke afgeleide eenheid hoort bij druk?

A

volt

B

tesla

C

pascal

D

ohm

Welke combinatie van grootheid en eenheid is juist?

A

vermogen – watt

B

energie – newton

C

massa – meter

D

tijd – kelvin

• Herschrijf de volgende waarden terug naar de grondeenheden:

a.) 1000 g b.) 23 mA c.) 14 kV

• Herschrijf de volgende waarden terug naar de grondeenheden:

d.) 17 mg e.) 0,0001 µm f.) 125 dm

• Herschrijf de volgende metingen m.b.v. een geschikt voorvoegsel:

a.) 23456 A b.) 0,000 000 009 s c.) 32,5 * 10⁸ m

• Herschrijf de volgende metingen m.b.v. een geschikt voorvoegsel:

d.) 8,5 * 10^-6 g e.) 785 * 10^-6 g f.) 1000 m