Wat is de wet van Bernoulli?

De wet van Bernoulli is een natuurkundige wet die wordt gebruikt voor het in kaart brengen van de stroming van gassen en vloeistoffen. De wet is vernoemd naar Daniel Bernoulli, deze Zwitserse natuurkundige en wiskundige is oorspronkelijk in de Nederlandse stad Groningen geboren op 8 februari 1700. Hij beschreef de wet van Bernoulli om daarmee te illustreren dat een toename van de snelheid van een vloeistof direct verband houdt met een verlaging van de druk in deze vloeistof. De wet van Bernoulli wordt geplaatst onder de wetten van de aerodynamica  en hydrodynamica.

Daniel Bernoulli besteedde veel aandacht aan het bestuderen van hydrodynamica. Zijn belangrijkste werk was dan ook Hydrodynamique, dit kan men omschrijven als Vloeistofmechanica. Dit werk werd door Bernoulli in 1738 gepubliceerd. De omschrijving die Bernoulli geeft over het gedrag van vloeistoffen is gebaseerd op de Wet van het behoud van energie. Dit is een belangrijke wet waarmee verschillende natuurkundige principes kunnen worden verklaard.

Toepassing wet van Bernoulli
De wet van Bernoulli is overigens niet alleen een wet die in de theorie wordt gehanteerd. In de praktijk vindt deze wet ook zijn toepassing. Zo wordt het principe van de wet van Bernoulli gehanteerd bij verschillende meetinstrumenten in bijvoorbeeld leidingen van procesinstallaties. Hierbij kan men bijvoorbeeld denken aan een meetflens.

Wat is mechanica en wat wordt in dit vakgebied bestudeert?

Mechanica valt onder de natuurkunde. Deze studie is gericht op het beschrijven en onderzoeken van de manier waarop krachten op systemen en materie werken. De krachten en systemen worden hiervoor geïdentificeerd en beschreven in oorzaak-gevolg verbanden. Mechanica houdt zich bezig met zowel evenwicht als beweging van materie. Beweging ontstaat alleen wanneer er krachten op materie worden uitgeoefend. Daarom is mechanica een leer der krachten.

Mechanica bestaat uit verschillende onderdelen. De onderdelen van mechanica zijn van toepassing op verschillende situaties. De situaties zijn onder andere afhankelijk van de materie en de toestand waarin de materie zich bevind. Zo kan een stof vloeibaar zijn maar ook vast of gasvormig. De uitwerking van krachten kan daardoor verschillend zijn. Daarom is mechanica opgedeeld in verschillende onderdelen. Hierdoor kan men de juiste toepassing hanteren per stof of materie. Een aantal voorbeelden waarin mechanica kan worden toegepast:

  • Kinematica, dit wordt ook wel de bewegingsleer genoemd.
  • Dynamica, ook wel krachtenleer.
  • Statica, wordt ook wel evenwichtsleer genoemd.
  • Kinetica, dit is de samenhang tussen bewegingen en krachten.
  • Aerodynamica, dit zijn gedragingen van gassen.
  • Hydrodynamica, dit zijn gedragingen van vloeistoffen.
  • Sterkteleer, dit is toegepaste mechanica.

Het belang van mechanica
In de techniek is mechanica een belangrijk vak. Op constructies en bewegende machinedelen worden krachten uitgeoefend. Het is belangrijk dat constructies over de juiste sterkte beschikken. Daarom moet een engineer of constructeur goed weten hoe krachten werken op een bepaalde materie. Deze informatie kan net als constructieprincipes worden gebruikt bij het ontwerpen of verbeteren van statische en dynamische constructies. Het vakgebied mechanica wordt onder andere gegeven aan opleidingen in de werktuigbouwkunde en mechatronica. Daarnaast wordt het vakgebied mechanica ook in verschillende andere technische opleidingen aangeboden aan studenten.

Wat is het technasium en wat leer je op het technasium?

De techniek krijgt meer aandacht in Nederland. Niet alleen bedrijven maar ook scholen zijn zich er van bewust dat de techniek voor Nederland een belangrijke sector moet worden om de concurrentiepositie van het land te verbeteren ten opzichte van andere landen op de wereldmarkt. Hoger technisch opgeleiden zoals ingenieurs, constructeurs en engineers zijn voor de toekomst van Nederland  in de techniek erg belangrijk. In 2004 hebben vijf scholen in de provincie Groningen een project gestart om op Havoniveau de technische kennis van leerlingen te verdiepen. Dit project werd door veel scholen in Nederland met belangstelling gevolgd. Uiteindelijk is uit het project in Groningen een nieuwe onderwijsvorm ontwikkeld. Deze onderwijsvorm heeft de naam technasium. Inmiddels bieden meer dan zestig scholen in Nederland de onderwijsvorm technasium aan hun leerlingen.

Wat leer je op het technasium?
Leerlingen die kiezen voor een opleiding technasium maken meestal een bewuste keuze voor de techniek. Technasium is op havo/ vwo-niveau. Op het technasium staan de bètavakken centraal. Deze vakken bestaan uit verschillende exacte wetenschappen. Deze bètavakken of bètawetenschappen vormen belangrijke basiskennis voor veel technische beroepen. Met name in de hogere technische beroepen is een goede basiskennis van deze vakken van groot belang.  Bij het technasium wordt ook veel aandacht besteed aan onderzoeken en ontwerpen. Dit wordt ook wel afgekort met (O&O). Aan het einde de opleiding aan het technasium dienen leerlingen het examen te volgen. Hierin is ook het examenvak onderzoeken en ontwerpen opgenomen. Dit geeft aan hoeveel waarde wordt gehecht aan onderzoeken en ontwerpen in de opleiding aan het technasium. Het wordt aanbevolen dat leerlingen tussen de 4 tot 6 uur per week aan onderzoeken en ontwerpen moeten besteden. Dit is echter een richtlijn, scholen hebben een bepaalde vrijheid om de vakken zelf in te delen op het technasium.

Waarom is onderzoeken en ontwerpen belangrijk?
Technasiums besteden veel aandacht aan onderzoeken en ontwerpen. Dit is niet voor niets. Het is belangrijk dat leerlingen goed leren nieuwe oplossingen te bedenken en nieuwe ontwerpen te maken. Daarbij komt naast ontwerpen ook veel onderzoek aan de orde. In bètavakken wordt een belangrijke basiskennis geleerd die nodig is voor het vak O&O. Als leerlingen het technasium met succes hebben afgerond zijn ze meestal nog niet klaar. Ze kunnen na het technasium verschillende opleidingen volgen op hbo en wettenschappelijk niveau. In deze hogere beroepsopleidingen en wetenschappelijke opleidingen wordt ook veel aandacht besteed aan onderzoeken en ontwerpen. De technici van Nederland moeten nieuwe producten kunnen bedenken en ontwerpen. Innovatie en vindingrijkheid staan hierbij centraal. Daarbij moet uiteraard de deugdelijkheid en veiligheid niet uit het oog worden verloren. Met nieuwe oplossingen kunnen nieuwe producten op de markt worden gebracht. Hoogwaardige technische innovatie zorgt er voor dat Nederland weer meetelt als technisch land in de wereld. Voor de hoger opgeleide technici in Nederland is veel werk te vinden. Andere landen zitten echter ook niet stil. De concurrentie op de wereldmarkt neemt toe. Door het volgen van een technische opleiding zoals het technasium leggen leerlingen een belangrijke basis voor hun toekomst in de techniek.

Wat zijn bèta vakken en waarom zijn bètavakken belangrijk voor technisch werk?

Bèta vakken wordt ook wel aan elkaar geschreven als bètavakken. Het is een categorie vakken die tot de exacte wetenschap behoren. Deze vakken behoren tot de exacte wetenschap omdat ze gebaseerd zijn op de wetten van de natuur en wiskundige modellen. Tot de bètavakken behoren onder andere wiskunde, natuurkunde en scheikunde. Er zijn echter nog meer vakken die tot de bètavakken gerekend kunnen worden. De vorm en inhoud van de bètavakken wordt meestal aangepast aan de opleidingsrichting waarin het bètavak wordt gegeven.

Exacte wetenschappen
In bètavakken leren studenten en leerlingen verschillende exacte wetenschappen. Exacte wetenschappen worden in Nederland ook wel bètawetenschappen genoemd. In deze vakken wordt aandacht besteed aan wiskundige modellen en wordt gekeken naar de formele logica. Doormiddel van experimenten in bijvoorbeeld scheikunde kunnen bepaalde testen of toetsen worden gedaan.  Er zijn verschillende bètavakken. De keuze van de bètavakken is afhankelijk van de studierichting. Daarnaast kan in bètavakken ook aandacht worden besteed aan specifieke aspecten voor een bepaald vakgebied. Hierdoor kan bijvoorbeeld iemand die leert voor piloot in bètavakken specifieke theorieën leren die van pas komen bij de luchtvaart of luchtvaarttechniek. Iemand die leert voor een beroep als bouwkundig ingenieur zal tijdens de opleiding meer kennis uit bètavakken halen die gericht is op constructies.

Waarom zijn bètavakken belangrijk voor de techniek?
Bètavakken zijn belangrijk voor veel technische functies. Wiskunde kan bijvoorbeeld worden gebruikt voor het berekenen van hoeken. Dit komt aan de orde wanneer technische tekeningen moeten worden gemaakt. De natuurkunde levert weer andere kennis aan de techneut. Hierbij kan onder andere aandacht worden besteed aan de krachten die op een constructie worden uitgeoefend. Een lastechnicus of een metallurg zullen behoefte hebben aan scheikundige kennis. Hierbij kan bijvoorbeeld onderzocht worden hoe metalen op elkaar reageren en met welk soort gas gelast moet worden.  Bètavakken zijn daarom voor veel technici een belangrijke basis. Andere vakken kunnen gebaseerd zijn op de aspecten en wetten die uit de bètavakken zijn aangeleerd. Metaaltechniek, werktuigbouwkunde, elektrotechniek, elektronica , bouwtechniek, mechatronica en vele andere technische vakgebieden behandelen kennis die in de bètavakken wordt aangeleerd. Daarom moeten leerlingen of studenten die een technische opleiding doen in vrijwel alle gevallen ook bètavakken volgen.