ANW H2 + 3 + video + aantekeningen (klas 4)

H2§1;

Planten doen aan fotosynthese; 6CO₂ (g) + 6H₂O (l) à C₆H₁₂O₆ (aq) + 6O₂ (g). Behalve koolstofdioxide en water, is ook stikstof belangrijk voor planten. Omdat ze die niet rechtstreeks uit de lucht kunnen opnemen, krijgen ze dat via bacteriën; bacteriën kunnen stikstof wél uit de lucht opnemen en zetten dit om in o.a. ammoniak en nitraat. Dit wordt weer opgenomen door planten.

Elementkringlopen; koolstofkringloop, zuurstofkringloop, stikstofkringloop (hoe die elementen zich verplaatsen in de natuur). Het element zit steeds in andere stoffen in de natuur.

Omdat er meer mensen op de aarde komen, moet er ook meer voedsel komen. De meeste mensen eten naar verhouding meer plantaardig voedsel (in rijke landen eten ze meer vlees). Omdat de welvaart in o.a. China en India stijgt, zal de vraag naar vlees ook meer worden. Methodes om voedselproductie (plantaardig) te verhogen;

Methode	Omschrijving	Werking/resultaat
Slash-and-burn	Een stuk bos platbranden en de grond gebruiken als landbouwgrond	Vruchtbare grond ontstaat door mineralen uit de as
Bemesting	Uitrijden van stalmest en menselijke uitwerpselen over de akkers	Mest bevat mineralen en energie die bacteriën gebruiken om nitraat te vormen
Groenbemesting	In de grond onderploegen van vlinderbloemigen als erwten, linzen en soja	Veel stikstof in de grond door nitrificerende bacteriën
Wissellandbouw	Het ene jaar erwten, linzen of soja verbouwen, het volgende jaar een ander gewas	Erwten, linzen en soja leveren stikstofrijke grond, waardoor de opbrengst vh. andere gewas vergroot wordt
Mechanisatie	Grond bewerken, zaaien en oogsten met machines ipv. handmatig	Grotere voedselopbrengst per hectare door sneller en efficiënter werk
Gewasbescherming	Bespuiten van gewassen tegen schadelijke insecten en onkruid	Insecticiden en herbiciden doden insecten en onkruid, maar niet het gewas
Bemesting met kunstmest	Uitstrooien van kunstmest over de akkers	Kunstmest bevat direct door planten opneembare stikstof en andere voor plantengroei belangrijke elementen
Plantenveredeling	Kruisen van verschillende plantenrassen	Er ontstaat een nieuw, beter gewas met de goede eigenschappen van beide “ouders”
Biotechnologie	Genetische modificatie van planten	Gewassen met nieuwe of verbeterde eigenschappen, zoals hogere opbrengst, beter bestand tegen ziekten enz.

Kunstmest (uitgevonden in 1950); kunstmatig produceren van ammoniak en dit verwerken tot kunstmest. Nadeel; het overschot komt met regenwater in het grondwater

Groene revolutie; ontwikkeling van (onderzoek naar) veredeling van planten

In arme landen moeten kleine boeren vaak hun land verkopen en trekken dan naar de stad, of ze verbouwen maar 1 gewas - de zogeheten monocultuur - Dit is gevaarlijk omdat er kans bestaat op mislukte oogst (door ziekte, slechte weersomstandigheden enz.) waardoor ze niks verdienen.

Het hangt af vd. politiek (arm of rijk) of wetenschappelijke en technische ontwikkelingen écht bijdragen aan een betere samenleving.

H2§2: Atmosfeer; luchtlaag om de aarde. Vroeger was die anders dan nu. Toen bevatte hij bijna geen zuurstof, maar er begonnen planten te groeien die zuurstof produceren. Dit was succesvol en breidde zich uit. Door het stijgende zuurstofgehalte konden er steeds meer organismen leven. ±350 miljoen jaar geleden kwam er een balans tussen productie en consumptie van zuurstof. Verder is de atmosfeer ook belangrijk om ons te beschermen tegen (het overgrote deel) ruimtepuin en UV-, gamma- en röntgenstraling. En tenslotte ook om warmte vd. zon vast te houden (anders zou het -18⁰ zijn op aarde) à natuurlijk broeikaseffect.

Versterkt broeikaseffect; menselijke activiteiten verhogen de concentratie broeikasgassen in de atmosfeer à versterkt het broeikaseffect.

Regelsysteem; thermostaatwerking vd. aarde. Oceanen absorberen warmte vd. zon. Deze geven ze heel langzaam weer af (aanwezigheid van vloeibaar water in een klimaat geeft een matigend effect)

Stofkringloop; verloop van een bepaalde stof (bijv. water) op aarde (waarbij het NIET in een andere stof 

zit). Wel faseverandering.

Biosfeer; onze leefomgeving; onderste deel vd. atmosfeer, bovenste deel vd. aardkorst en water op aarde. Dit is een gesloten kringloop (afgezien vh. opnemen van zonstraling en uitstralen van warmte) Hierin worden stoffen, elementen en energie in kringlopen getransporteerd. Die kringlopen staan ook met elkaar in contact (en zorgen voor evenwicht)

Buffers; opslagplaatsen voor bep. stoffen uit de atmosfeer. Verder heb je in een kringloop bronnen

H3§1; Wij hebben een zonnekalender; 1 jaar heeft 365.25 dagen (dus eens in de 4 jaar schrikkeljaar). We kijken naar de jaarlijkse beweging vd. aarde om de zon. Er bestaan ook maankalenders (zoals de islamitische); die kijkt naar de beweging vd. maan. Afhankelijk vd. stand vd. maan, aarde en zon zien wij een gedeelte vd. maan; schijngestalten.

Zwaartekracht vd. zon zorgt voor de regelmatige bewegingen vd. aarde. Zwaartekracht vd. aarde zorgt voor de regelmatige bewegingen vd. maan. De zwaartekracht vd. maan zorgt voor de getijden op aarde. Als de maan, zon en aarde op 1 lijn staan, is er springvloed; de aarde en zon trekken dan allebei aan het water op aarde en dat stroomt naar die 2 punten (dus het water wordt ongelijk verdeeld) Het water is dan op 2 punten extra hoog en op 2 punten extra diep (dit kan leiden tot heftige overstromingen).  Het tegenovergestelde is doodtij; de kracht vd. zon en maan werken elkaar dan tegen.

De aarde is verdeeld in lengtegraden (bepalen tijdsverschil) en breedtegraden (bepalen dagelijkse max. zonshoogte). De middelste breedtegraad is de evenaar. De middelste lengtegraad is de Greenwichmeridiaan. De aarde draait in 24 uur om haar eigen as en in 1 jaar om de zon. Als de zon op de evenaar schijnt, is het lente of herfst. Als de zon op de Kreeftskeerkring staat (23.5 graden NB), is het op het NH zomer. Als de zon op de Steenbokskeerkring staat (23.5 ZB) is het op het ZH zomer.

Zonnestelsel; Zon + alles wat daarvan afhangt. Die draait om andere zonnestelsels. Die zonnestelsels samen vormen een melkwegstelsel. En ons melkwegstelsel draait weer om andere melkwegstelsels.

H3§2; Satellieten draaien door de zwaartekracht in een omloopbaan rond de aarde. Ze gaan dan zo hard dat ze met dezelfde snelheid naar beneden “vallen” als de kromming vd. aarde (er is in vacuüm geen wrijvingskracht). Geostationaire baan; omloopbaan op 36 000 km boven de evenaar, de satelliet draait dan in precies 24 uur rond de aarde.

Satellieten gebruiken we voor communicatie, weersvoorspellingen en dmv. het GPS (Global Positioning System) altijd en overal nauwkeurig bepalen waar we zijn. De aarde is bol en de satelliet zweeft erboven. Stel het je voor als een kegel; de punt is de satelliet en de onderkant (cirkel) zijn de plekken op aarde waar de satelliet dezelfde afstand boven heeft. Dmv. minstens 3 verschillende satellieten kan je bepalen waar je bent. 

H3§3; “Ontstaan ve. ster”; stof klontert samen à die trekt aan andere stof. Op een gegeven moment is er zóveel massa dat er kernfusie plaatsvindt en de stof verdwijnt.

Ontstaan ve. ster; wolken waterstofgas trekken elkaar aan (door hun eigen zwaartekracht), In het centrum nemen de temperatuur  en druk toe. Dit leidt tot kernfusie (hoe groter de ster, des te groter ook de zwaartekracht binnen in een ster, des te harder de deeltjes op elkaar zullen botsen). Er komt evenwicht tussen de vrijkomende energie en de zwaartekracht. Op een gegeven moment neemt de druk in de kern af, en zorgt z’n eigen zwaartekracht voor samentrekking à leidt tot nieuwe kernfusies met zwaardere atomen. Op een gegeven moment zou de kernfusie meer energie kosten dan opleveren; ster gaat dood.

In deze sterren (3 verschillende soorten) worden bijna alle stoffen die wij op aarde kennen gemaakt. Simpele atomen als waterstof botsen zo hard tegen elkaar dat er grotere atomen ontstaan en er energie vrij komt.

Bij het voorkomen van een supernova worden de zwaarste atomen gevormd (wetenschappelijke hypothese). Het gaat dan om atomen die zwaarder zijn dan ijzer.

Oerwolk-theorie; ons zonnestelsel is ontstaan uit een oerknal. Deze theorie wordt ondersteund door het feit dat ons heelal uitdijt[1]. Stel ons zonnestelsel voor als een pizza. De pizza wordt steeds groter. Dat zou moeten betekenen dat hij vroeger dus kleiner was en ooit uit het “niets”, een grote oerwolk van gas  en stof (= de oerknal)  ontstaan is. Gas + stof klonterden naar de buitenkant samen tot een platte schijf. Het gas uit de binnenste planeten werd verdreven door de zonnestraling. Laatste fase; inslagkraters op de planeten door regen van brokstukken.

Aantekeningen:

·         Meteoor: vallende stukjes stof die in de atmosfeer verbranden

·         Meteoriet: grote brokstukken die in de dampkring verbranden. De resten komen op aarde neer

·         Komeet: klonten stof & ijs (enkele km groot) die in een elliptische baan om een ster draaien. Als een komen langs de zon gaat, verdampt het ijs à gas vormt een staart; vallende ster

·         Planeet: bollen van gas/rotsachtig metaal (hemellichaam) dat om een ster draait

·         Planetoïde/asteroïde: kleine planeet

·         Nieuwe maan: maanfase waarbij de maan helemaal niet te zien is. Doordat de zon maar één helft vd. maan verlicht, en de maan om de aarde draait, zien we soms alleen de donkere kant vd. maan (de maan staat dan het dichtst bij de denkbeeldige lijn zon-aarde). Zonsverduisteringen kunnen alleen bij Nieuwe Maan voorkomen

·         Ster: hemellichaam dat straling uitzendt. Dat komt doordat in de ster kernreacties plaatsvinden

·         Zonnestelsel: zon + alles wat daar omheen draait door de zon

Lichtsnelheid (c): 3,0 ∙ 10⁸ m/s

Afstand aarde-zon: 150 ∙ 10_­­⁶ km = 1 AE (astronomische eenheid). Buiten ons zonnestelsel is AE onhandig (klein), dan gebruiken we lichtjaar (afstand dat licht aflegt in 1 jaar tijd).

Kernfusie: 2 waterstofatomen botsen met heel hoge snelheid op elkaar af, wordt 1 heliumatoom. Wet van massabehoud: 2 H-atomen is in massa niet gelijk aan 1 He-atoom, de massa die is “verdwenen” is energie geworden (te berekenen met E = mc², E: Energie, m: massa, c: lichtsnelheid). Dit kunnen we niet op aarde.

Kernsplitsing: een klein deeltje schiet heel hard op een groot deeltje af à het grote deeltje wordt 2 kleine deeltjes. Daar wordt ook weer massa verloren, die massa wordt energie. Dit kunnen we wel op  aarde.

Licht = elektromagnetische straling (heeft geen massa). Elektromagnetische straling reist in vacuüm met 3,0 ∙ 10⁸ m/s. Het zichtbare licht is een deelverzameling van alle soorten elektromagnetische straling.

Alle licht = elektromagnetische straling, maar niet alle elektromagnetische straling is licht!

Rood licht heeft de langste golflengte, blauw licht de kortste.

Licht met hogere energie (= kortere golflengte) wordt eerder afgebogen als het een medium (voorwerp) tegenkomt.

-   Doordat de zon een corona heeft die zichtbaar maakt dat de zon deeltjes uitstoot, is er noorderlicht op aarde (de deeltjes worden door het magnetisch veld vd. aarde afgebogen naar de polen waar een deel vd. deeltjes in de atmosfeer het noorderlicht veroorzaakt) NB; die uitstoot is 7 ∙ 10¹² kg/h

-   Doordat de zon over ±5 miljard jaar niet meer zal functioneren door het uitstoten van deeltjes (zonnewind) en het opbranden van brandstof (waterstof door kernfusie), zal de aarde uiteindelijk koud worden

-   Door de hitte vd. zon is er leven op aarde

-   Doordat de zon heel zwaar is (2 ∙ 10³⁰ kg), draait de aarde in 365.25 dagen rond de aarde

-   Doordat de zon sommige periodes op helderdere wijze schijnt dan in andere periodes, verdampt soms meer/minder water uit de oceanen (en er dus een hoger/lager waterpeil in de rivieren is)

Volgorde vd. planeten (van dichtstbij de zon naar verste vd. zon af); Mercurius Venus Aarde Mars Jupiter Saturnus Uranus Neptunus (Pluto, is geen planeet meer, maar dwergplaneet).

Levensloop ve. ster;

·         Hoofdreeks sterren (waaronder de zon) 0.5-2 zonmassa’s;

o   Ster

o   Rode reus; ster raakt opgebrand, @kernfusie; alleen nog Helium over (geen waterstof)

o   Witte dwerg; Helium ook op, de ster gloeit nog na, heeft een heel grote dichtheid

·         Zwaardere sterren 2-5 zonmassa’s;

o   Ster

o   Supernova; ster knalt uit elkaar. Dit is de grootste knal in het heelal (alles in de nabijheid vd. ster gaat dood)

o   Neutronenster; zeer zware, compacte ster. Het binnenste bestaat niet meer uit atomen, maar neutronen. De ster draait nog wel à er komt massa bij elkaar à de ster gaat harder  draaien

·         Meest zware “sterren” >5 zonmassa’s;

o   Ster

o   Supernova

o   Zwart gat; zwaartekracht maakt de ruimte krom. Omdat deze ster zó zwaar is, maakt hij de ruimte zó krom dat er geen licht meer vandaan komt

·         “Sterren” >50 zonmassa’s zijn geen sterren meer, maar vormen een zwart gat

Info halen uit sterren;

o   Spectrografie; een spectrum is een kleurenband (kleuren vd. regenboog). Als licht door bepaalde gassen gaat, worden sommige kleuren geabsorbeerd. Er ontstaan dan spectraallijnen (zwarte lijntjes) in het licht dat op aarde aankomt. Hieruit kun je aflezen door welke gaswolken het licht is geweest. Houd hierbij rekening met roodverschuiving (hierdoor staan de spectraallijnen niet op de goede plek).

o   Doppler-effect/roodverschuiving; licht heeft een bepaalde golflengte (net als geluid). Als bijv. een sirene naar je toe beweegt, komen de golven sneller aan dan ze eigenlijk zijn en andersom; als een sirene van je af beweegt, komen de golven langzamer aan dan ze eigenlijk zijn (geluid wordt vervormd). Dit gebeurt ook met het licht van sterren; omdat ze van ons af bewegen, komen de lichtstralen met een lagere frequentie (= roder licht) aan dan ze eigenlijk zijn.

o   Wiebelende sterren; massa ve. exoplaneet bepalen. Kijk naar de beweging vd. ster (= heel groot); de planeet wordt aangetrokken door de ster (dmv. hoeveelheid zwaartekracht die de planeet uitoefent). Hoe meer de ster schommelt, des te groter is de massa vd. planeet (NB; in praktijk is dit ingewikkelder omdat er meerdere planeten zijn)

o   Lichtintensiteit;

§  Als een ster 4x zo zwak schijnt, staat hij 2x zo ver weg (tov. andere sterren).

§  Omtrek ve. planeet bepalen; als de planeet voor de ster komt (NB; planeet is niet te zien omdat hij zo klein is), straalt de ster minder licht uit. Hoeveelheid minder licht dat hij uitstraalt = omtrek vd. planeet (bijv. de ster straalde eerst 1 lux uit en nu 0.995 lux. Hij schijnt  minder. De omtrek vd. planeet is dan van de ster)

o   Kleur van de ster; ?

Heliocentrisch wereldbeeld; de zon is het midden van ons universum en alles draait daar omheen.

Geocentrisch wereldbeeld; de aarde is het middelpunt van ons universum en alles draait daar omheen (maar NIET dat de aarde plat was, hij was volgens deze stroming rond).

·         Argument voor; Citaten uit de Bijbel

·         Argument voor; Het geocentrisme kan niet weerlegd worden omdat er geen vast middelpunt is in ons universum (volgens het willekeurig referentiestelsel, dat suggereert dat alles te verklaren valt door de info die je verkregen hebt).

·         Argument tegen; De zon en aarde draaien allebei om een gezamenlijk middelpunt (volgens het absoluut referentiestelsel, dat suggereert dat alles te verklaren valt door een vast evenwicht in de krachten die ergens op werken), maar die ligt 600 km vh. middelpunt vd. zon (heliocentrisme zou correcter zijn)

·         Argument tegen; Het zou betekenen dat de planeten een vreemde heen-en-weergaande baan afleggen (bij heliocentrisme zijn dit ellipsen) en dat het licht van verre sterren ieder half jaar 300 miljoen km DWARS op de lichtrichting verschuift. Dit gaat niet samen met de  relativiteitstheorie van Einstein, die zegt dat licht in rechte lijnen met een constante snelheid beweegt (in een kromme ruimte)

Bij 2 hoeft de zonnestraal maar een klein stukje door de atmosfeer af te leggen. Daar komt meer zonnestraling dan bij 1, waar de zonnestraal een groter stuk door de atmosfeer moet afleggen en er minder straling aankomt. 

Verder moeten dezelfde zonnestralen bij 1 een groter oppervlak verwarmen dan bij 2.

---

[1] Sterrenstelsels vliegen  met constante snelheid van ons weg. Hubble-relatie; snelheid waarmee sterrenstelsels van ons af bewegen, neemt toe naarmate ze verder weg zijn.