K2 Biofysica
Gezond sporten | bwo
Uitwerkingen basisboek
K2.1 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 ∙ 102 N .
40
b v= =11,1 m/s F w ,l=k ∙ v 2=0,23 ∙11,1 2=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=1,95m 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 .
d 0,050
b Voor het glas geldt dat d=0,0050 m en λ glas =0,03W /(K ∙ m) dus
∆T 13,0
P= λ ∙ A ∙ =0,03 ∙ 1,95∙ =152W . De warmtestroom door de plaat
d 0,0050
hout is dus 203−152=51=5 ∙ 101 W groter 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:
© ThiemeMeulenhof bb CONCEPT
Pagina 1 ban 28
, V =1,5∙ 1,3 ∙0,050=0,0975 m 3=97,5 dm 3 m=ρ ∙ V =1 ∙ 97 ,5=97,5 kg .
∆ T =13 , 0 ° C Q=c ∙ m∙ ∆ T =1880 ∙ 97,5∙ 13,0=2,38∙ 106 J =2 MJ .
K2.2 WAARNEMEN EN REAGEREN
8 [W] Experiment: Reactietijd
9 [W] Experiment: Hartslag en ademhaling
10 [W] Experiment: Stroomsnelheid van het bloed
11 [W] Experiment: Cafeïne
12 Waar of niet waar?
a Waar
b Niet waar: Het lichaam heeft vijf verschillende zintuigen.
c Waar
d Niet waar: Een voetballer gebruikt ook zijn gehoor, bijvoorbeeld om het fluitje van de
scheidsrechter te horen.
e Niet waar: Celkernen van zenuwcellen die signalen van zintuigen en receptoren
doorgeven zitten verspreid door het lichaam.
f Waar
g Niet waar: Signalen die via het zenuwstelsel worden verstuurd zijn elektrisch of
chemisch van aard.
h Niet waar: Het lichaam verstuurt signalen via zenuwen en door hormonen in de
bloedsomloop te brengen.
i Niet waar: De bloedsomloop zorgt ervoor dat overal in het lichaam zuurstof,
voedingsstoffen, afvalstoffen, hormonen en warmte komen.
j Waar
13 Licht, geluid, geur, smaak, temperatuur en druk
14 Zuurstofgehalte, hoeveelheid afvalstoffen, lichaamstemperatuur
15 Via zenuwen of via hormonen
16
a Niet elk signaal heeft een reactie nodig en als elk signaal doorgegeven wordt krijg je
te veel prikkels door.
b De druk op je huid van de kleding die je draagt wordt niet doorgegeven.
17 De reactie via het zenuwstelsel is sneller, zo kan er meteen gereageerd worden op de
extra zuurstofbehoefte van de spieren door het hart sneller te laten kloppen. Om de
voedingsstoffen die het hart uit het bloed haalt aan te vullen moet er een signaal naar
meerdere plekken in het lichaam gestuurd worden, bovendien hoeft dit niet heel snel te
gebeuren, dus gaat dit het beste met hormonen via de bloedstroom.
18 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.
© ThiemeMeulenhof bb CONCEPT
Pagina 2 ban 28
, 19 De spierbeweging die nodig is om te sporten moet meteen geleverd worden, het opslaan
van voedsel heeft minder haast en daarvoor moeten ook meerdere organen actief worden
die makkelijker via hormonen zijn aan te sturen.
20
a Bij toename van de hartslagfrequentie neemt de doorbloeding toe en stijgt de
temperatuur in een spier.
b Ook het zuurstofgehalte neemt dan toe.
c Door de toename van de doorbloeding worden de hormonen sneller verdeeld over de
bloedbaan dus is het effect van hormonen groter.
21 [W] Experiment: Reflexen
22 [W] Experiment: Reactietijd versus reflextijd
23 [W] Experiment: Ademvolume
24 Eigen antwoord van de leerling
25
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 Zodra iets je wimpers raakt sluit je je ogen.
c Een reflex is zo snel om je te beschermen tegen gevaar en mogelijke beschadigingen
van je lichaam.
26 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.
d Waar
e Waar
f Niet waar: De maximale waarde van de actiepotentiaal is onafhankelijk van de sterkte
van de prikkel.
27 Geel/groen en oranje worden vooral door de groene kegeltjes gedetecteerd, dus de
kleurreceptor groen werkt hier niet goed.
28 Staafjes reageren bij een veel lagere lichtintensiteit en doen het daarom nog erg goed bij
schemer of als het donker is, anders zou je ’s nachts niets zien en overal tegenaan lopen.
29 Er zijn verschillende receptoren voor verschillende frequenties die allemaal een eigen
gevoeligheidsdrempel hebben.
30
a Het hart
b De getrainde sporter heeft een grotere hartspier die met meer kracht het bloed door
de aderen kan pompen.
© ThiemeMeulenhof bb CONCEPT
Pagina 3 ban 28
Gezond sporten | bwo
Uitwerkingen basisboek
K2.1 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 ∙ 102 N .
40
b v= =11,1 m/s F w ,l=k ∙ v 2=0,23 ∙11,1 2=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=1,95m 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 .
d 0,050
b Voor het glas geldt dat d=0,0050 m en λ glas =0,03W /(K ∙ m) dus
∆T 13,0
P= λ ∙ A ∙ =0,03 ∙ 1,95∙ =152W . De warmtestroom door de plaat
d 0,0050
hout is dus 203−152=51=5 ∙ 101 W groter 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:
© ThiemeMeulenhof bb CONCEPT
Pagina 1 ban 28
, V =1,5∙ 1,3 ∙0,050=0,0975 m 3=97,5 dm 3 m=ρ ∙ V =1 ∙ 97 ,5=97,5 kg .
∆ T =13 , 0 ° C Q=c ∙ m∙ ∆ T =1880 ∙ 97,5∙ 13,0=2,38∙ 106 J =2 MJ .
K2.2 WAARNEMEN EN REAGEREN
8 [W] Experiment: Reactietijd
9 [W] Experiment: Hartslag en ademhaling
10 [W] Experiment: Stroomsnelheid van het bloed
11 [W] Experiment: Cafeïne
12 Waar of niet waar?
a Waar
b Niet waar: Het lichaam heeft vijf verschillende zintuigen.
c Waar
d Niet waar: Een voetballer gebruikt ook zijn gehoor, bijvoorbeeld om het fluitje van de
scheidsrechter te horen.
e Niet waar: Celkernen van zenuwcellen die signalen van zintuigen en receptoren
doorgeven zitten verspreid door het lichaam.
f Waar
g Niet waar: Signalen die via het zenuwstelsel worden verstuurd zijn elektrisch of
chemisch van aard.
h Niet waar: Het lichaam verstuurt signalen via zenuwen en door hormonen in de
bloedsomloop te brengen.
i Niet waar: De bloedsomloop zorgt ervoor dat overal in het lichaam zuurstof,
voedingsstoffen, afvalstoffen, hormonen en warmte komen.
j Waar
13 Licht, geluid, geur, smaak, temperatuur en druk
14 Zuurstofgehalte, hoeveelheid afvalstoffen, lichaamstemperatuur
15 Via zenuwen of via hormonen
16
a Niet elk signaal heeft een reactie nodig en als elk signaal doorgegeven wordt krijg je
te veel prikkels door.
b De druk op je huid van de kleding die je draagt wordt niet doorgegeven.
17 De reactie via het zenuwstelsel is sneller, zo kan er meteen gereageerd worden op de
extra zuurstofbehoefte van de spieren door het hart sneller te laten kloppen. Om de
voedingsstoffen die het hart uit het bloed haalt aan te vullen moet er een signaal naar
meerdere plekken in het lichaam gestuurd worden, bovendien hoeft dit niet heel snel te
gebeuren, dus gaat dit het beste met hormonen via de bloedstroom.
18 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.
© ThiemeMeulenhof bb CONCEPT
Pagina 2 ban 28
, 19 De spierbeweging die nodig is om te sporten moet meteen geleverd worden, het opslaan
van voedsel heeft minder haast en daarvoor moeten ook meerdere organen actief worden
die makkelijker via hormonen zijn aan te sturen.
20
a Bij toename van de hartslagfrequentie neemt de doorbloeding toe en stijgt de
temperatuur in een spier.
b Ook het zuurstofgehalte neemt dan toe.
c Door de toename van de doorbloeding worden de hormonen sneller verdeeld over de
bloedbaan dus is het effect van hormonen groter.
21 [W] Experiment: Reflexen
22 [W] Experiment: Reactietijd versus reflextijd
23 [W] Experiment: Ademvolume
24 Eigen antwoord van de leerling
25
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 Zodra iets je wimpers raakt sluit je je ogen.
c Een reflex is zo snel om je te beschermen tegen gevaar en mogelijke beschadigingen
van je lichaam.
26 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.
d Waar
e Waar
f Niet waar: De maximale waarde van de actiepotentiaal is onafhankelijk van de sterkte
van de prikkel.
27 Geel/groen en oranje worden vooral door de groene kegeltjes gedetecteerd, dus de
kleurreceptor groen werkt hier niet goed.
28 Staafjes reageren bij een veel lagere lichtintensiteit en doen het daarom nog erg goed bij
schemer of als het donker is, anders zou je ’s nachts niets zien en overal tegenaan lopen.
29 Er zijn verschillende receptoren voor verschillende frequenties die allemaal een eigen
gevoeligheidsdrempel hebben.
30
a Het hart
b De getrainde sporter heeft een grotere hartspier die met meer kracht het bloed door
de aderen kan pompen.
© ThiemeMeulenhof bb CONCEPT
Pagina 3 ban 28
