Verschillende soorten bewegingen en berekeningen

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

Verschillende soorten bewegingen en berekeningen 

Natuurkunde A3

Doel van de les

• Herkennen van de drie soorten bewegingen.
• Kunnen berekenen van de snelheid
• Kunnen berekenen van de afgelegde weg
• Verband tussen de beweging en de netto kracht

Herhaling

• Hoe bereken je de netto kracht.

Bereken de Nettokracht. Noteer je antwoord met eenheid en noteer de richting er bij.
Noteer je antwoord als volgt:
getal spatie eenheid spatie naar

Soorten bewegingen

Een beweging is een verplaatsing in een bepaalde tijd.

In de natuurkunde kun je niet achter uit bewegen, dan moet je de richting er bij zetten, de richting kan wel negatief zijn.

Er zijn 3 soorten bewegingen in de Natuurkunde. Voor de verschillende soorten beweging kijken we wat de snelheid doet.

De eenparige beweging

Bij een eenparige beweging blijft de snelheid steeds gelijk.

Denk aan de cruise controle op een auto.

Een speciale eenparige beweging is stilstaan.

In formule taal:

v= constant (v_t = v_b)

(v = snelheid, v_t = de snelheid op een bepaald tijdstip, v_b = beginsnelheid)

De eenparige beweging

Bij een eenparige beweging neemt de afstand iedere seconde met de zelfde waarde toe, dit heb je bij wiskunde geleerd als een lineaire vergelijking.

In formule taal:

s = v . t 

(s = afgelegde weg, v = snelheid, t = tijd)

voorbeeld:

Het wereld record schaatsen op de 1500 meter is in handen van Kjeld Nuis. Hij heeft de 1500 meter gereden in 1.40,17 (1 minuut en 40,17 seconden). Voor de berekening van de gemiddelde snelheid doen we net ofdat de gehele afstand als een eenparige beweging is gereden.

Bereken de (gemiddelde) snelheid

Noteer je gevonden antwoord. Vergeet de eenheid niet.

voorbeeld:

.

Ik moet de snelheid berekenen met de afstand en de tijd, en het is een eenparige beweging, dan staat de snelheid in de formule: 

Het wereld record schaatsen op de 1500 meter is in handen van Kjeld Nuis. Hij heeft de 1500 meter gereden in 1.40,17 (1 minuut en 40,17 seconden). Voor de berekening van de gemiddelde snelheid doen we net ofdat de gehele afstand als een eenparige beweging is gereden.Tekst

1. Formule
2. vraag en gegevens
3. som
4. natuurkundige antwoordzin

s=v.t

voorbeeld:

.

In de tekst staat dat de snelheid wordt gevraagd (dus dit is het vraagteken), de afstand is 1500 meter en de tijd is 1.40,17. Dit noteer je als volgt:

v = ?

s = 1500 m

t = 1 minuut = 60 s + 40,17 s = 100,17 s

Het wereld record schaatsen op de 1500 meter is in handen van Kjeld Nuis. Hij heeft de 1500 meter gereden in 1.40,17 (1 minuut en 40,17 seconden). Voor de berekening van de gemiddelde snelheid doen we net ofdat de gehele afstand als een eenparige beweging is gereden.Tekst

1. Formule
2. vraag en gegevens
3. som
4. natuurkundige antwoordzin

s=v.t

voorbeeld:

.

1500 = ? x 100,17

1500 : 100,17 = ?

v = 14,975 m/s (= 53,9 km/h)

Het wereld record schaatsen op de 1500 meter is in handen van Kjeld Nuis. Hij heeft de 1500 meter gereden in 1.40,17 (1 minuut en 40,17 seconden). Voor de berekening van de gemiddelde snelheid doen we net ofdat de gehele afstand als een eenparige beweging is gereden.Tekst

1. Formule
2. vraag en gegevens
3. som
4. natuurkundige antwoordzin

een eenparig versnelde beweging

Dit is een beweging waarbij de snelheid groter wordt. Per tijdseenheid neemt de snelheid met hetzelfde getal toe, de versnelling. Dit is weer lineair. 

Denk aan optrekken (eventueel uit stilstand) en vallen.

In formuletaal:

v_t = v_b + a . t

vt = de snelheid op een bepaald tijdstip, vb = beginsnelheid (startgetal), a = versnelling, t = tijd)

een eenparig versnelde beweging

De afgelegde weg neemt kwadratisch toe (een kwadratisch verband). ==> een halve dalparabool die steeds stijler wordt.

In formule taal:

(s = afgelegde weg, vb = beginsnelheid, t = tijd, a = versnelling, let op het kwadraat bij de tijd)

s=v​b​​.t+​2​​1​​.a.t​2​​

Voorbeeld

Een parachutist springt uit een vliegtuig en gaat 5 seconde in de vrije val. Je mag de wrijvingskrachten verwaarlozen in de vrije val.

De zwaartekrachtversnelling op aarde is 9,81 m/s2.

De beginsnelheid is 0 m/s.

Bereken de snelheid na de vijf seconden?

Bereken de afgelegde weg in de vijf seconden?

Noteer je antwoord op de som

Voorbeeld

.

Er worden twee dingen gevraagd, dus ook twee formules.

snelheid                                                             afgelegde weg

Een parachutist springt uit een vliegtuig en gaat 5 seconde in de vrije val. Je mag de wrijvingskrachten verwaarlozen in de vrije val.

De zwaartekrachtversnelling op aarde is 9,81 m/s2. 

De beginsnelheid is 0 m/s.

Bereken de snelheid na de vijf seconden? 

Bereken de afgelegde weg in de vijf seconden?

1. Formule
2. vraag en gegevens
3. som
4. natuurkundige antwoordzin

v=v​b​​+a.t

s=v​b​​.t+​2​​1​​.a.t​2​​

Voorbeeld

.

vraag:

v = ?                                                                      s = ?

gegevens zijn hetzelfde;

a= 9,81 m/s2

t = 5 s

v_b = o m/s

Een parachutist springt uit een vliegtuig en gaat 5 seconde in de vrije val. Je mag de wrijvingskrachten verwaarlozen in de vrije val.

De zwaartekrachtversnelling op aarde is 9,81 m/s2. 

De beginsnelheid is 0 m/s.

Bereken de snelheid na de vijf seconden? 

Bereken de afgelegde weg in de vijf seconden?

1. Formule
2. vraag en gegevens
3. som
4. natuurkundige antwoordzin

Voorbeeld

.

Er worden twee dingen gevraagd, dus ook twee formules.

snelheid                                                             afgelegde weg

v = 0 + 49,05

v = 49 m/s                                                         s = 0 + 122,625

                                                                         s = 123 m

Een parachutist springt uit een vliegtuig en gaat 5 seconde in de vrije val. Je mag de wrijvingskrachten verwaarlozen in de vrije val.

De zwaartekrachtversnelling op aarde is 9,81 m/s2. 

De beginsnelheid is 0 m/s.

Bereken de snelheid na de vijf seconden? 

Bereken de afgelegde weg in de vijf seconden?

1. Formule
2. vraag en gegevens
3. som
4. natuurkundige antwoordzin

s=0⋅5+​2​​1​​⋅9.81⋅5​2​​

v=0+9.81⋅5

een eenparig vertraagde beweging

Dit is een beweging waarbij de snelheid kleiner wordt. Per tijdseenheid neemt de snelheid met hetzelfde getal af, de versnelling is nu een negatief getal. Dit is weer lineair. 

Denk aan remmen (eventueel tot stilstand) parachutte springen als de parachutte open gaat.

In formuletaal:

v_t = v_b - a . t

vt = de snelheid op een bepaald tijdstip, vb = beginsnelheid (startgetal), a = versnelling, t = tijd)

een eenparig versnelde beweging

De afgelegde weg neemt kwadratisch af (een kwadratisch verband). ==> een halve bergparabool, die steeds vlakker wordt

In formule taal:

(s = afgelegde weg, vb = beginsnelheid, t = tijd, a = versnelling, let op het kwadraat bij de tijd)

s=v​b​​.t−​2​​1​​.a.t​2​​

Het verband.

Net als bij de netto kracht zijn er drie soorten.

De nettokracht kan groter dan 0N zijn, dit komt alleen voor bij een versnelde beweging.

De Nettokracht is presies 0N, dit komt alleen voor bij een eenparige beweging.

De nettokracht is kleiner dan 0N, dit komt alleen voor bij een vertraagde beweging.

Huiswerk

Ga naar de classroom en maak de opdracht die staat onder het kopje

Berekeningen met een beweging.

Bij elke berekening noteer je 4 stappen en noteer ze volledig

* Formule

* Vraag en gegevens (helemaal noteren, inclusief symbool, eenheid en vraagteken)

* Som

* Natuurkundige antwoordzin