K4 Menselijk lichaam
Gezond sporten | havo
Uitwerking basisboek
K4.1 INTRODUCTIE
1 [W] Experiment: Meten aan je lichaam
2 [W] Het menselijk lichaam in de natuurkunde
3 [W] Experiment: Kracht, snelheid en spieren
4 [W] Voorkennistest
5 Waar of niet waar?
a Waar
b Niet waar: Als de resulterende kracht op een voorwerp nul is, beweegt het voorwerp met constante snelheid of
blijft het stil staan.
c Niet waar: Als je met constante snelheid fietst is jouw spierkracht even groot als de luchtweerstand en de
rolweerstand samen.
d Niet waar: In een vloeistof vindt het meeste warmtetransport plaats door stroming, maar er is ook nog een klein
beetje geleiding.
e Waar
6
a F n=F z=m∙ g=80 × 9,81=785 N F w ,r =c r ∙ F n=0,85 ×785=667=6,7 ∙10 2 N .
40
b v= =11,1 m/s F w ,l=k ∙ v2 =0,23 ×11,12=28 N .
3,6
c F vw=F tegen=F w ,r + F w ,l =667+28=695=7,0 ∙ 102 N .
d Bij de start zal de luchtweerstand nog nul zijn, dus is de voorwaartse kracht groter dan de tegenwerkende
krachten en zal de snelheid toenemen. Naarmate de snelheid van de fietser stijgt neemt de luchtweerstand toe
en dus wordt de nettokracht steeds kleiner, waardoor de snelheid steeds langzamer zal toenemen.
7
a De warmtestroom door het hout is te berekenen met de warmtegeleidingscoëfficiënt van het hout:
λ hout =0,4 W /(K ∙m). Verder geldt dat: A=1,5× 1,3=1,95 m 2, d=0,050 m en
∆ T =21,0−8,0=13,0° C .
∆T 13,0
Dit geeft P= λ ∙ A ∙ =0,4 × 1,95× =203=2 ∙ 102 W =0,2 kW .
d 0,050
b Voor het glas geldt dat d=0,0050 m en λ glas =0,93W /(K ∙ m) dus
∆T 13,0
P= λ ∙ A ∙ =0,93 ×1,95 × =4,7 ∙103 W =4,7 kW .
d 0,0050
De warmtestroom door de plaat hout is dus 4,7−0,2=4,5 kW kleiner dan door het glas.
c Oriëntatie:
De hoeveelheid warmte die nodig is voor het opwarmen van de plaat hout is te berekenen met de soortelijke
warmte van het hout: c=1880 J /(kg ∙ K) . Hiervoor is de massa van het hout nodig, die te berekenen is met
de dichtheid van het hout: ρ=1 kg/dm3. Bereken daarvoor eerste het volume van het hout.
Uitwerking:
V =1,5 × 1,3× 0,050=0,0975m3=97,5 dm3 m=ρ ∙ V =1 ×97,5=97,5 kg.
∆ T =13,0 ° C Q=c ∙ m∙ ∆ T =1880 ×97,5 ×13,0=2,38 ∙10 6 J =2 MJ .
© ThiemeMeulenhoff bv Pagina 1 van 20
,K4.2 WAARNEMEN EN REAGEREN
8 [W] Experiment: Reactietijd
9 [W] Experiment: Homeostase
10 [W] Experiment: Kleur en beweging waarnemen
11 [W] Experiment: Golfsnelheid van het bloed
12 Waar of niet waar?
a Niet waar: Een gezond lichaam kan de omstandigheden binnen het lichaam altijd constant houden.
b Waar
c Niet waar: Het lichaam heeft vijf verschillende zintuigen en kan daarmee vijf verschillende grootheden buiten het
lichaam waarnemen.
d Waar
e Niet waar: Een voetballer gebruikt ook zijn gehoor, bijvoorbeeld om het fluitje van de scheidsrechter te horen.
f Niet waar: Celkernen van zenuwcellen die signalen van zintuigen en receptoren doorgeven zitten verspreid door
het lichaam.
g Waar
h Niet waar: Het lichaam verstuurt signalen via het zenuwstelsel en/of via hormonen in het bloed en/of door het
vervoer van bepaalde stoffen in het bloed.
i Niet waar: Verschillende frequenties worden door verschillende groepen zintuigcellen in het gehoor
waargenomen.
j Niet waar: De gevoeligheid van de kegeltjes in het oog is veel lager dan de gevoeligheid van de staafjes.
k Niet waar: De bloedsomloop zorgt ervoor dat overal in het lichaam zuurstof, voedingsstoffen, afvalstoffen,
hormonen en warmte komen.
l Waar
13 De grootheden die een lichaam constant houdt zijn onder andere: lichaamstemperatuur, bloeddruk, suikerspiegel,
zuurstofgehalte in het bloed, hoeveelheid afvalstoffen en zuurgraad.
14 Licht, geluid, geur, smaak, temperatuur en druk
15 Zuurstofgehalte, hoeveelheid afvalstoffen, lichaamstemperatuur
16 Via zenuwen of via hormonen
17 Jij geleidt dan de stroom van je hand via je romp naar je voeten. De stroom loopt dan ook door je hart en kan daar
het hartritme ernstig verstoren.
18
a Bij toename van de hartslagfrequentie neemt de doorbloeding toe en stijgt de temperatuur in een spier.
b Ook het zuurstofgehalte neemt dan toe.
19 [W] Experiment: Reflexen
20 [W] Experiment: Ademvolume
© ThiemeMeulenhoff bv Pagina 2 van 20
, 21 Eigen antwoord van de leerling
22
a Bij een reflex gaat het signaal via de kortste route van de receptor naar je spieren, namelijk via je ruggenmerg
meteen weer terug.
b Een reflex is zo snel om je te beschermen tegen gevaar en mogelijke beschadigingen van je lichaam.
23 Waar of niet waar?
a Niet waar: Een prikkel wordt door een zenuwcel doorgegeven doordat Na+- en K+-ionen door de celwand
bewegen.
b Niet waar: Bij een reflex stuurt het centrale zenuwstelsel via het ruggenmerg direct de spieren aan.
c Niet waar: De positieve ‘pool’ van de spanning in een zenuwcel ligt binnen de zenuwcel.
24 Als de concentratie zuurstof in je bloed laag is, is het verschil tussen de zuurstofconcentratie in de lucht en in je
bloed hoger, zodat er sneller en meer zuurstof opgenomen wordt door je bloed.
25
a Bij een grotere zuurstofbehoefte neemt niet alleen het ademvolume toe maar nemen je longen ook meer zuurstof
uit de lucht op. Het verband tussen zuurstofbehoefte en ademvolume is dus niet evenredig.
b Het vermogen hangt af van de hoeveelheid bloed die het hart per minuut kan rondpompen en de hoeveelheid
zuurstof die de longen kunnen opnemen. Het vermogen zal dus niet evenredig met de ademhalingsfrequentie
zijn.
c De spierkracht is evenredig met het aantal spiervezels naast elkaar.
26 Met bijvoorbeeld alleen je biceps kun je wel je arm buigen, maar na het ontspannen van je biceps is er geen kracht
die je arm weer kan strekken.
27
a V man =1510+59 ∙ m−9 ∙ L=1510+59 ×72−9× 17=5605 mL=5,6 L.
b V vrouw =1463+48 ∙ m−11∙ L=1463+48 × 72−11×17=4732 mL=4,7 l
dus 5,6−4,7=0,9 L meer.
c Een hartslag in rust maakt 45 – 70 slagen per minuut. Bij 45 slagen/min: 45 × 62=2790 mL=2,8 L
en bij 70 slagen/min 70 ×62=4340 mL=4,3 L 2,8L tot 4,3 L.L tot 4,3 L.
d Het maximaal aantal hartslagen per minuut is: 220 – leeftijd (in jaren) = 220 – 17 = 203.
Dus 203 ×62=12586 mL=13 L .
5605 mL
e × 0,45 min=27 s.
12586 mL/min
f Bij 65 slagen per minuut wordt er rondgepompt: 65 ×62=4030 mL /min.
Dat is per dag 4,030 × 24 ×60=5803 L. Het aantal keren dat al het bloed van Sander wordt rondgepompt is
5803
dus =1,0∙ 103.
5,605
28L tot 4,3 L. De afstand die de prikkel moet afleggen is bij Niels, die in zijn teen wordt geprikt, veel groter dan bij Maxim. Dat
scheelt ongeveer 1,50 m. Het signaal gaat met ongeveer 120 m/s door een zenuwcel dus het tijdsverschil is
s 1,50
ongeveer t= = =0,0125 s . Er is dus verschil in reactietijd maar dat is met een gewone stopwatch niet te
v 120
meten.
29
© ThiemeMeulenhoff bv Pagina 3 van 20
Gezond sporten | havo
Uitwerking basisboek
K4.1 INTRODUCTIE
1 [W] Experiment: Meten aan je lichaam
2 [W] Het menselijk lichaam in de natuurkunde
3 [W] Experiment: Kracht, snelheid en spieren
4 [W] Voorkennistest
5 Waar of niet waar?
a Waar
b Niet waar: Als de resulterende kracht op een voorwerp nul is, beweegt het voorwerp met constante snelheid of
blijft het stil staan.
c Niet waar: Als je met constante snelheid fietst is jouw spierkracht even groot als de luchtweerstand en de
rolweerstand samen.
d Niet waar: In een vloeistof vindt het meeste warmtetransport plaats door stroming, maar er is ook nog een klein
beetje geleiding.
e Waar
6
a F n=F z=m∙ g=80 × 9,81=785 N F w ,r =c r ∙ F n=0,85 ×785=667=6,7 ∙10 2 N .
40
b v= =11,1 m/s F w ,l=k ∙ v2 =0,23 ×11,12=28 N .
3,6
c F vw=F tegen=F w ,r + F w ,l =667+28=695=7,0 ∙ 102 N .
d Bij de start zal de luchtweerstand nog nul zijn, dus is de voorwaartse kracht groter dan de tegenwerkende
krachten en zal de snelheid toenemen. Naarmate de snelheid van de fietser stijgt neemt de luchtweerstand toe
en dus wordt de nettokracht steeds kleiner, waardoor de snelheid steeds langzamer zal toenemen.
7
a De warmtestroom door het hout is te berekenen met de warmtegeleidingscoëfficiënt van het hout:
λ hout =0,4 W /(K ∙m). Verder geldt dat: A=1,5× 1,3=1,95 m 2, d=0,050 m en
∆ T =21,0−8,0=13,0° C .
∆T 13,0
Dit geeft P= λ ∙ A ∙ =0,4 × 1,95× =203=2 ∙ 102 W =0,2 kW .
d 0,050
b Voor het glas geldt dat d=0,0050 m en λ glas =0,93W /(K ∙ m) dus
∆T 13,0
P= λ ∙ A ∙ =0,93 ×1,95 × =4,7 ∙103 W =4,7 kW .
d 0,0050
De warmtestroom door de plaat hout is dus 4,7−0,2=4,5 kW kleiner dan door het glas.
c Oriëntatie:
De hoeveelheid warmte die nodig is voor het opwarmen van de plaat hout is te berekenen met de soortelijke
warmte van het hout: c=1880 J /(kg ∙ K) . Hiervoor is de massa van het hout nodig, die te berekenen is met
de dichtheid van het hout: ρ=1 kg/dm3. Bereken daarvoor eerste het volume van het hout.
Uitwerking:
V =1,5 × 1,3× 0,050=0,0975m3=97,5 dm3 m=ρ ∙ V =1 ×97,5=97,5 kg.
∆ T =13,0 ° C Q=c ∙ m∙ ∆ T =1880 ×97,5 ×13,0=2,38 ∙10 6 J =2 MJ .
© ThiemeMeulenhoff bv Pagina 1 van 20
,K4.2 WAARNEMEN EN REAGEREN
8 [W] Experiment: Reactietijd
9 [W] Experiment: Homeostase
10 [W] Experiment: Kleur en beweging waarnemen
11 [W] Experiment: Golfsnelheid van het bloed
12 Waar of niet waar?
a Niet waar: Een gezond lichaam kan de omstandigheden binnen het lichaam altijd constant houden.
b Waar
c Niet waar: Het lichaam heeft vijf verschillende zintuigen en kan daarmee vijf verschillende grootheden buiten het
lichaam waarnemen.
d Waar
e Niet waar: Een voetballer gebruikt ook zijn gehoor, bijvoorbeeld om het fluitje van de scheidsrechter te horen.
f Niet waar: Celkernen van zenuwcellen die signalen van zintuigen en receptoren doorgeven zitten verspreid door
het lichaam.
g Waar
h Niet waar: Het lichaam verstuurt signalen via het zenuwstelsel en/of via hormonen in het bloed en/of door het
vervoer van bepaalde stoffen in het bloed.
i Niet waar: Verschillende frequenties worden door verschillende groepen zintuigcellen in het gehoor
waargenomen.
j Niet waar: De gevoeligheid van de kegeltjes in het oog is veel lager dan de gevoeligheid van de staafjes.
k Niet waar: De bloedsomloop zorgt ervoor dat overal in het lichaam zuurstof, voedingsstoffen, afvalstoffen,
hormonen en warmte komen.
l Waar
13 De grootheden die een lichaam constant houdt zijn onder andere: lichaamstemperatuur, bloeddruk, suikerspiegel,
zuurstofgehalte in het bloed, hoeveelheid afvalstoffen en zuurgraad.
14 Licht, geluid, geur, smaak, temperatuur en druk
15 Zuurstofgehalte, hoeveelheid afvalstoffen, lichaamstemperatuur
16 Via zenuwen of via hormonen
17 Jij geleidt dan de stroom van je hand via je romp naar je voeten. De stroom loopt dan ook door je hart en kan daar
het hartritme ernstig verstoren.
18
a Bij toename van de hartslagfrequentie neemt de doorbloeding toe en stijgt de temperatuur in een spier.
b Ook het zuurstofgehalte neemt dan toe.
19 [W] Experiment: Reflexen
20 [W] Experiment: Ademvolume
© ThiemeMeulenhoff bv Pagina 2 van 20
, 21 Eigen antwoord van de leerling
22
a Bij een reflex gaat het signaal via de kortste route van de receptor naar je spieren, namelijk via je ruggenmerg
meteen weer terug.
b Een reflex is zo snel om je te beschermen tegen gevaar en mogelijke beschadigingen van je lichaam.
23 Waar of niet waar?
a Niet waar: Een prikkel wordt door een zenuwcel doorgegeven doordat Na+- en K+-ionen door de celwand
bewegen.
b Niet waar: Bij een reflex stuurt het centrale zenuwstelsel via het ruggenmerg direct de spieren aan.
c Niet waar: De positieve ‘pool’ van de spanning in een zenuwcel ligt binnen de zenuwcel.
24 Als de concentratie zuurstof in je bloed laag is, is het verschil tussen de zuurstofconcentratie in de lucht en in je
bloed hoger, zodat er sneller en meer zuurstof opgenomen wordt door je bloed.
25
a Bij een grotere zuurstofbehoefte neemt niet alleen het ademvolume toe maar nemen je longen ook meer zuurstof
uit de lucht op. Het verband tussen zuurstofbehoefte en ademvolume is dus niet evenredig.
b Het vermogen hangt af van de hoeveelheid bloed die het hart per minuut kan rondpompen en de hoeveelheid
zuurstof die de longen kunnen opnemen. Het vermogen zal dus niet evenredig met de ademhalingsfrequentie
zijn.
c De spierkracht is evenredig met het aantal spiervezels naast elkaar.
26 Met bijvoorbeeld alleen je biceps kun je wel je arm buigen, maar na het ontspannen van je biceps is er geen kracht
die je arm weer kan strekken.
27
a V man =1510+59 ∙ m−9 ∙ L=1510+59 ×72−9× 17=5605 mL=5,6 L.
b V vrouw =1463+48 ∙ m−11∙ L=1463+48 × 72−11×17=4732 mL=4,7 l
dus 5,6−4,7=0,9 L meer.
c Een hartslag in rust maakt 45 – 70 slagen per minuut. Bij 45 slagen/min: 45 × 62=2790 mL=2,8 L
en bij 70 slagen/min 70 ×62=4340 mL=4,3 L 2,8L tot 4,3 L.L tot 4,3 L.
d Het maximaal aantal hartslagen per minuut is: 220 – leeftijd (in jaren) = 220 – 17 = 203.
Dus 203 ×62=12586 mL=13 L .
5605 mL
e × 0,45 min=27 s.
12586 mL/min
f Bij 65 slagen per minuut wordt er rondgepompt: 65 ×62=4030 mL /min.
Dat is per dag 4,030 × 24 ×60=5803 L. Het aantal keren dat al het bloed van Sander wordt rondgepompt is
5803
dus =1,0∙ 103.
5,605
28L tot 4,3 L. De afstand die de prikkel moet afleggen is bij Niels, die in zijn teen wordt geprikt, veel groter dan bij Maxim. Dat
scheelt ongeveer 1,50 m. Het signaal gaat met ongeveer 120 m/s door een zenuwcel dus het tijdsverschil is
s 1,50
ongeveer t= = =0,0125 s . Er is dus verschil in reactietijd maar dat is met een gewone stopwatch niet te
v 120
meten.
29
© ThiemeMeulenhoff bv Pagina 3 van 20
