VJTO 2011 – ANTWOORDEN VOORRONDE Vraag 1 – Antwoord a Een kruiwagen werkt als een hefboom, waarbij het wiel het steunpunt of draaipunt vormt. Een hefboom heeft twee armen vanaf het steunpunt. Wanneer Bob en Ellen zich op manier a in de kruiwagen plaatsen dan is de lastarm van het wiel tot Bob en Ellen kort, terwijl de andere arm van het wiel tot bij opa lang is (= machtsarm). Deze lange machtsarm maakt het opa mogelijk om Bob en Ellen te vervoeren met een geringe kracht. Het principe van een hefboom is immers dat aan machtszijde een kleine kracht over een lange arm aan de lastzijde leidt tot een grote kracht over een korte arm. Samengevat: Wanneer de machtsarm langer is dan de lastarm, dan is er winst aan macht! Vraag 2 – Antwoord c Een stevige wegwijzer zou niet mogen breken wanneer iemand op een uiteinde ervan leunt. De wegwijzer kan beschouwd worden als een hefboom met een draaipunt, een lastarm en een machtsarm. In het geval van de wegwijzer is één van de bevestigingen het draaipunt. De machtsarm is dan de lange arm van de bevestiging tot einde van de wegwijzer. De lastarm is de korte arm tussen de 2 bevestigingen. Een stevige wegwijzer moet bestand zijn tegen een grote kracht uitgeoefend op een uiteinde van de wegwijzer (= macht). Volgens het principe van de hefboom geldt dat het product van macht en machtsarm groter moet zijn dan het product van last en lastarm om de wegwijzer te breken (= last wordt opgetild; in dit geval bevestiging springt los). Door de bevestigingen diagonaal tegenover elkaar te plaatsen is de lastarm tussen de bevestigingen langer, waardoor een grotere kracht nodig is aan de machtszijde om de wegwijzer te breken. Vraag 3 – Antwoord b Wanneer tandwielen in elkaar grijpen en een draaiende beweging maken, leggen ze dezelfde afstand af. Het rode tandwiel heeft 30 tanden, het groene 10 en het blauwe heeft er 15. Wanneer het rode tandwiel één keer wordt rondgedraaid, legt het een afstand van 30 tanden af. Het groene en blauwe tandwiel draaien mee en leggen ook een afstand van 30 tanden af. Maar het groene tandwiel heeft maar een omtrek van 10 tanden, dus draait het drie keer rond, terwijl het blauwe tandwiel met een omtrek van 15 tandwielen twee keer ronddraait. Het groene tandwiel heeft dus het grootste toerental, doordat het tandwiel het kleinste aantal tanden heeft. Vraag 4 – Antwoord c Je maakt gebruik van een liftje met katrollen omdat het optillen van het mandje anders niet lukt. Een vaste katrol zorgt ervoor dat je kracht verandert van richting: je trekt aan het touw en het mandje wordt opgetild. Maar als je een losse katrol toevoegt aan constructie zoals bij de 3e situatie, dan wordt de kracht die je moet uitoefenen gehalveerd. De 3e constructie is de beste om volgende reden: - De vaste katrol aan het dak zorgt ervoor dat trekken gemakkelijker gaat dan tillen, - Het toevoegen van de losse katrol zorgt ervoor dat de kracht die moet uitgevoerd worden gehalveerd wordt.
Vraag 5 – Antwoord b Het verlengsnoer bestaat uit elektriciteitsdraden. De dikte van een elektriciteitsdraad is bepalend voor de hoeveelheid stroom die er maximaal door kan vloeien: hoe dikker een elektriciteitsdraad, hoe meer stroom erdoor kan vloeien. Aangezien de elektrische gitaar van vader gebruik maakt van een grote hoeveelheid stroom, maakt vader het best gebruik van verlengsnoer 2 dat bestaat uit dikkere elektriciteitsdraden dan snoer 1. Vraag 6 – Antwoord c Wanneer je fietst wekt de dynamo elektrische stroom op die gebruikt wordt om het voorlicht van je fiets te laten branden. Er is dus geen batterij nodig om het voorlicht van Jo zijn fiets te laten branden. De dynamo en het voorlicht behoren tot een stroomkring. Een stroomkring moet steeds gesloten zijn opdat er elektrische stroom kan vloeien. Bij een metalen fiets is deze stroomkring gesloten doordat de dynamo en het voorlicht met elkaar verbonden zijn door enerzijds een elektriciteitsdraadje en anderzijds het metalen kader van de fiets. Maar Jo zijn fiets is gemaakt van plastiek wat geen geleidend materiaal is. Hierdoor moet Jo nog een tweede elektriciteitsdraadje monteren tussen de dynamo en het voorlicht van zijn plastieken fiets. Vraag 7 – Antwoord a Een plant heeft water nodig als transportmiddel voor voedingsstoffen en voor het proces van fotosynthese. De blaadjes van een plant regelen de verdamping van opgenomen water uit de plant. Wanneer water verdampt via de blaadjes, wordt nieuw water opgezogen, zodat er een stroom van water doorheen de plant op gang wordt gehouden. Dus het takje waaraan de meeste blaadjes hangen, vervoert het meeste water, terwijl een takje zonder blaadjes geen water meer opzuigt. Vraag 8 – Antwoord c De kleuren op de scan worden bepaald door de hoeveelheid warmte die gemeten wordt. Dit betekent dat de kleur van het dak geen invloed heeft op de kleur van het dak op de warmtescan, maar wel op de hoeveelheid warmte die vrijkomt. Nu kleurt het huis van Lore rood en geel, omdat er heel wat warmte vrijkomt en dus verloren gaat. Door het dak te isoleren kan Lore ervoor zorgen dat de warmte beter binnenshuis blijft en minder ontsnapt. Hierdoor zal het dak de volgende keer op de warmtescan niet langer rood en geel kleuren, maar groen door de kleinere hoeveelheid warmte die vrijkomt en gemeten wordt. Vraag 9 – Antwoord b Op manier b maakt Trui van elk rechthoekig deel van het kippenhoek twee driehoeken in plaats van twee rechthoeken (manier a en c). In vergelijking met een rechthoek biedt een driehoek meer stevigheid. Een driehoek is een zeer stevige en (haast) niet te vervormen figuur die zorgt voor heel stevige constructies.
Vraag 10 – Antwoord a Door alles in de zon te plaatsen, verdampt het water in de grote kom, terwijl het vuil achterblijft. Het verdampte water condenseert aan de binnenkant van de plasticfolie waardoor er zich opnieuw waterdruppeltjes vormen. Deze waterdruppeltjes ontstaan door condensatie zijn niet langer vervuild. Door de knikkers worden ze richting het midden geduwd, waar ze neervallen in de kleine kom. In de grote kom zit dus nog steeds vervuild water, maar in de kleine kom vindt Omar helder water. Vraag 11 – Antwoord c Suiker lost gemakkelijker op in warm water omdat de waterdeeltjes in warm water meer door elkaar bewegen en zich dus sneller tussen de suikerdeeltjes kunnen mengen. De waterdeeltjes botsen meer met de suikerdeeltjes en er is meer wrijving tussen de suikerdeeltjes onderling. Daardoor vallen de suikerdeeltjes sneller in kleine deeltjes uiteen en lossen ze dus sneller op in het warme water. Vraag 12 – Antwoord b Prik is koolstofdioxide of koolzuurgas dat onder druk wordt opgelost in frisdrank. Open je een flesje of blikje frisdrank, dan verdwijnt de hoge druk en komt de koolstofdioxide in kleine gasbelletjes vrij. Wanneer je azijn en bakpoeder bij elkaar brengt, wordt onder andere koolstofdioxide gevormd. In een fles afgesloten met een kurk wil dit gas ontsnappen en springt de kurk uiteindelijk van de fles. Vraag 13 – Antwoord b In een gloeilamp zorgt een heel fijn gloeiend draadje voor het licht. In een stroomkring bestaande uit het lampje en een batterij loopt een elektrisch stroompje doorheen het gloeidraadje en geeft het lampje licht. Wordt een extra batterij in serie geschakeld met de batterij dan wordt de elektrische stroom in de stroomkring versterkt en gaat het gloeidraadje sterker gloeien. Drie batterijen doen het lampje dus feller branden dan twee batterijen. Vraag 14 – Antwoord a Het alarm van de buren mag enkel afgaan als er iemand op de deurmat stapt. De buurman realiseert dit door een schakelaar op te nemen in de stroomkring en deze te verstoppen onder de deurmat. Deze schakelaar zorgt ervoor dat wanneer een dief op de deurmat stapt, de stroomkring wordt gesloten, zodat er stroom vloeit en het alarm afgaat. Maar staat er niemand op de deurmat dan sluit de schakelaar de stroomkring niet. Er vloeit dan geen stroom en het alarm gaat bijgevolg niet af. Vraag 15 – Antwoord b De onderzoekers voorzien de halsband van de vijftig ijsberen met een GPS. Een GPS maakt het mogelijk om elk moment de exacte positie van een onderzochte ijsbeer op aarde te bepalen. Door middel van een zender worden opeenvolgende posities van de ijsbeer doorgegeven aan de onderzoekers. Zo kunnen de onderzoekers de route volgen die de ijsbeer aflegt en nagaan of de ijsbeer delen van deze route genoodzaakt was te zwemmen of niet. Door de afgelegde route van
vijftig ijsberen te bestuderen kunnen de onderzoekers tot het algemene besluit komen dat ijsberen tegenwoordig over grote afstanden zwemmen. Vraag 16 – Antwoord b Wanneer je een televisietoestel met de afstandsbediening uitzet dan staat de televisie in slaapstand. De televisie is dan niet helemaal uit en verbruikt stiekem nog elektriciteit. Wil je zuinig omspringen met elektriciteit dan zet je de televisie beter helemaal uit met de drukknop op het televisietoestel. Vraag 17 – Antwoord c De mappenstructuur op de computer van Tante Kaat bestaat uit drie niveaus. De meeste linkse map, namelijk Zoemer, is de hoofdmap, waarin zich alle mappen bevinden die zijn weergeven. Een niveau onder deze hoofdmap vinden we de mappen Aardbei, Appel en Kiwi. In elk van deze drie mappen bevinden zich ook een aantal mappen die een derde niveau vormen. Open je de map Aardbei dan vind je de mappen Groen en Rood. De map Appel bevat de map Geel en de map Kiwi de mappen Groen en Oranje. Vraag 18 – Antwoord b Een USB-stick heeft opslagruimte die toegankelijk wordt door de stick aan te sluiten op een computer via de USB-poort. Saar kan dus haar onafgewerkt huiswerk van de computer bij mama kopiëren en verplaatsen naar de USB-stick. Vervolgens kan Saar de stick meenemen naar haar papa, daar aansluiten op de computer en haar huiswerk afwerken. Vraag 19 – Antwoord b De motor doet tandwiel 1 (= drijver) ronddraaien in wijzerzin. De ketting brengt deze beweging over naar het tweede tandwiel (= volger) dat het reuzenrad doet ronddraaien. Als de drijver in wijzerzin ronddraait, zorgt de ketting ervoor dat de volger in dezelfde zin draait. Het reuzenrad draait dus in dezelfde zin als tandwiel 1, namelijk wijzerzin. Vraag 20 – Antwoord b Een notenkraker werkt als een hefboom, waarbij de schroef die de beide delen van de notenkraker verbindt het steunpunt vormt. Vanaf dit steunpunt heeft een hefboom twee armen: een lastarm en een machtsarm. De lastarm is de arm van het steunpunt tot de last (= de noot) en de machtsarm is de arm van het steunpunt tot de macht (= jouw handen). In het geval van de notenkraker is de lastarm kort. Volgens het principe van een hefboom geldt dat aan machtszijde een kleine kracht over een lange arm zorgt voor een grote kracht over een korte lastarm. Dus door jouw handen zo ver mogelijk van het steunpunt te plaatsen (= lange machtsarm), kan je met een geringe kracht, een grote kracht teweegbrengen om de noot te kraken.
Vraag 21 – Antwoord a De wip werkt als een balans (cfr. principe hefboom). Een balans is in evenwicht als het product van gewicht en afstand van het gewicht tot steunpunt aan beide zijden gelijk is. De wip is eerst in evenwicht, maar doordat Eva een zware rugzak aandoet is dit niet langer het geval. Aan de zijde van Eva wordt het gewicht dus groter, waardoor de afstand tot het steunpunt kleiner moet worden opdat het product van gewicht en afstand van het gewicht tot steunpunt aan beide zijden opnieuw gelijk is. Eva moet dus opschuiven naar het midden van de wip, terwijl Miet moet blijven zitten. Wanneer een wip in evenwicht is dan beantwoordt deze aan de formule: Macht x Machtsarm = Last x Lastarm Vraag 22 – Antwoord c Of een ijsbeer door het ijs zakt hangt niet enkel af van het gewicht van de ijsbeer, maar ook van de oppervlakte waarop de ijsbeer steunt. Hoe kleiner deze oppervlakte, hoe meer het gewicht van de ijsbeer geconcentreerd wordt, en hoe groter de druk op het ijs wordt. Daarentegen wanneer een ijsbeer op zijn buik over het ijs glijdt, dan wordt zijn lichaamsgewicht verdeeld over een grote oppervlakte en wordt de druk uitgeoefend op het ijs kleiner met een kleinere kans om door het ijs te zakken tot gevolg. Vraag 23 – Antwoord a Otto en Cisse lijken even groot te zijn. Maar Cisse bevindt zich verder van jou dan Otto. Dit betekent dat Cisse groter is dan Otto, want ook al bevindt Cisse zich verder van jou, toch toont hij op de figuur even groot als Otto. Vraag 24 – Antwoord b Wanneer je de kubus dichtvouwt, vind je de wolk op het bovenste vlak en het hart op de rechterzijde. Vraag 25 – Antwoord c Hoe dichter een voorwerp of een persoon zich bij jou bevindt, hoe groter je dit voorwerp of deze persoon kan waarnemen. De luchtballon die het laagst vliegt, is de luchtballon die zich het dichtst bij jou bevindt en dus de luchtballon die je het grootst waarneemt: de luchtballon van Kato. Vraag 26 – Antwoord a De namen AZERTY en QWERTY voor toetsenborden zijn afgeleid van de volgorde van bepaalde letters op deze toetsenborden. Het ‘QWERTY’toetsenbord wordt standaard gebruikt, maar in België en Frankrijk wordt gebruik gemaakt van een ‘AZERTY’toetsenbord dat ontworpen werd om gemakkelijk Franse teksten te kunnen typen .
Vraag 27 – Antwoord b De toonhoogte van een klok wordt in de eerste plaats bepaald door de grootte van de klok. De grootste klok is de laagste klok van de reeks, terwijl de kleinste klok de hoogste toon voortbrengt. Opgelet: de wanddikte is ook bepalend voor de toonhoogte van de klok, waardoor de grootste klok niet automatisch de laagste toonhoogte heeft. Een klok met een dikkere wand zal hoger klinken dan een even grote klok met een kleinere wanddikte. Vraag 28 – Antwoord c Jürgen wil zonne-energie omzetten in warmte. Wanneer Jürgen de zonneboiler zwart verft, wordt de zonnestraling meer geabsorbeerd dan wanneer de boiler een andere kleur zou hebben. Vooral een witte zonneboiler zou de zonnestraling veeleer reflecteren dan absorberen en dus minder warmte leveren. Vraag 29 – Antwoord a Groene planten hebben licht nodig om te groeien en te leven. Het licht levert immers energie voor het proces van fotosynthese. Planten gaan dan ook altijd op zoek naar licht. Hierdoor gaat een plant na een tijd scheef groeien naar het licht toe. Vraag 30 – Antwoord c Een zelf verzonnen woord geniet de voorkeur boven een bestaand woord als paswoord. Maar hoe langer een paswoord, hoe meer combinatiemogelijkheden er zijn en dus hoe moeilijker het te achterhalen is. Stel dat je zoals Jessica gebruik maakt van een paswoord enkel bestaande uit kleine
letters, dan zorgt een combinatie van drie letters voor 26x26x26 mogelijkheden (het alfabet telt 26 letters). Maar een paswoord van dertien letters, zoals ‘plopperdeplop’, levert heel wat extra mogelijkheden die een hacker en zijn computer moeten uitproberen om je paswoord te achterhalen. Vraag 31 – Antwoord b De ronddraaiende beweging van het fietswiel is nodig om elektrische energie op te wekken en zo het licht van Fien haar fiets te laten branden. Van zodra Fien stopt met fietsen, zal het voorlicht dan ook stoppen met branden. Hierdoor zijn er in het voorlicht enkele elektronische bouwstenen nodig die ervoor zorgen dat de elektrische energie kan worden opgeslagen, zodat het licht ook blijft branden wanneer Fien niet langer fietst. Vraag 32 – Antwoord b Dit is een watertoren. In deze toren wordt water opgeslagen door de watermaatschappij. Als jij thuis de kraan opendraait, stroomt er water uit, dat van deze toren komt.
----------------------------------------------------------------
