Drijven, zinken, zweven & massa: Grootheden

Oriënteren

• Er moet worden aangegeven of objecten drijven, zinken of zweven in water
• Leerlingen noteren hun voorspellingen en de resultaten van het experiment met verschillende stoffen/objecten
• Ze vergelijken hun voorspellingen met de werkelijkheid

Voorbereiden

• Er is een opdracht om 12 pannenkoeken te bakken, waarbij leerlingen de hoeveelheid benodigde ingrediënten moeten bepalen
• De hoeveelheid eieren wordt bepaald door te tellen
• De hoeveelheid vanillesuiker wordt bepaald door te wegen
• Gewicht is de grootheid van massa
• De massa wordt uitgedrukt in gram
• Andere eenheden voor massa zijn decigram, centigram, ton, kilogram
• De hoeveelheid melk wordt bepaald met een maatbeker
• Volume is de grootheid van de melk
• De volume wordt uitgedrukt in deciliter
• Andere eenheden voor volume zijn centiliter, liter, kubieke meter
• Een kubieke meter is 1000 liter
• Een kubieke decimeter is 1 deciliter
• Een kubieke centimeter is 1 ml

Massa

• Massa is de grootheid die de hoeveelheid van een stof of voorwerp aangeeft
• De hoofdeenheid voor massa is kilogram (kg)
• Massa wordt gemeten met een balans of weegschaal
• In het dagelijks leven worden 'massa' en 'gewicht' vaak door elkaar gebruikt, maar wetenschappelijk gezien zijn ze verschillend
• Massa is de hoeveelheid van een stof of voorwerp, terwijl gewicht de aantrekkingskracht op een massa is
• Gewicht kan variëren afhankelijk van de locatie (bijv. maan vs. aarde), maar de massa blijft hetzelfde

Volume

• Volume is een grootheid die de ruimte van een stof of voorwerp aangeeft
• De hoofdeenheid van volume is kubieke meter (m³)
• Volume kan worden bepaald voor regelmatige en onregelmatige voorwerpen
• De formule voor het berekenen van het volume van een balk is l * b * h (lengte * breedte * hoogte)
• De formule voor het berekenen van het volume van een cilinder is π * r² * h (pi * straal² * hoogte)
• Het volume van een onregelmatig voorwerp wordt bepaald door waterverplaatsing

Uitvoering

• Er is een practicum over het verband tussen massa en volume van eenzelfde stof
• Leerlingen formuleren een hypothese over wat er met de massa gebeurt als het volume verdubbelt
• Het volume en de massa van elk voorwerp wordt berekent
• De verhouding (= quotiënt) en het product (= vermenigvuldiging) van massa en volume worden berekend
• Een grafiek van de massa in functie van het volume wordt gemaakt

Waarneming en Besluit

• Op basis van de grafiek wordt er bepaald, wat een lijngrafiek is met een rechte door de oorsprong
• Het punt (0,0) op de grafiek betekent dat er geen massa of volume is
• De verhouding (= quotiënt) van massa en volume is vrijwel constant (ongeveer 0,4)
• Er is geen verband tussen het product van massa en volume
• Als de massa verdubbelt, zal het volume ook verdubbelen

Reflectie

• De uitvoering van de proef en het tekenen van de grafiek kan verschillen
• Er wordt gereflecteerd op de samenwerking tussen de vakken natuurwetenschappen en wiskunde

Massa en Volume

• De massa en het volume zijn recht evenredig met elkaar
• Twee grootheden zijn recht evenredig als:
  • De ene grootheid verdubbelt, de andere ook
  • De grafiek een halfrechte is vanuit de oorsprong
  • De verhouding (= het quotiënt) van de grootheden constant is
• De verhouding m/V staat bekend als de massadichtheid, een stofeigenschap die voor elke stof uniek is
• De formule voor massadichtheid is ρ = m/V, waarbij ρ (rho) staat voor massadichtheid, m voor massa, en V voor volume
• De eenheid voor massadichtheid is kilogram per kubieke meter (kg/m³)
• Een veelgebruikte hulpeenheid is gram per kubieke centimeter (g/cm³)