T4 natuurkunde H16

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 4

Hoofdstuk 16 Kracht en Beweging

Start met de voorkennis vragen blz. 202 t/m 205

H16.1 Voorstuwen en Tegenwerken

Welke krachten zie je hier?

• F_z = zwaartekracht
• F_n = normaalkracht
• F_duw = voorstuwende
  kracht
• F_w = tegenwerkende
  kracht
• F_res = resulterende kracht

H16.1 Voorstuwen en Tegenwerken

Waarom blijft de auto op de

grond staan?

• F_z = F_n
• F_res = 0 N
• Als F_res = 0 N dan staat
  een voorwerp stil

H16.1 Voorstuwen en Tegenwerken

Beweegt de auto of staat

de auto stil?

• F_duw > F_w
• F_res > 0 N
• de auto gaat vooruit

H16.1 Voorstuwen en Tegenwerken

• Een andere naam voor voortstuwende kracht is aandrijfkracht.
• Eén van de tegenwerkende krachten is de luchtwrijving (of luchtweerstand). Deze kracht ontstaat doordat je de lucht voor je steeds opzij moet duwen.
• Een andere tegenwerkende kracht is de rolwrijving (of rolweerstand). Rolwrijving ontstaat doordat de banden en de ondergrond vervormen tijdens het rijden.

H16.1 Voorstuwen en Tegenwerken

• Samen oefenen die krachten één resulterende
   kracht op het voorwerp uit:
  de netto kracht of resultante.
• Als de voortstuwende kracht groter is dan alle
   tegenwerkende krachten samen,
   beweegt een voorwerp versneld.
• Als de voortstuwende kracht kleiner is dan alle
  tegenwerkende krachten samen,
  beweegt een voorwerp vertraagd.

H16.1 Voorstuwen en Tegenwerken

Als de voortstuwende kracht even groot
is als alle tegenwerkende krachten samen,
verandert de snelheid niet!

Stilstand of contante snelheid

Effect van Kracht:
verandering van vorm, richting en snelheid

H16.1 Voorstuwen en Tegenwerken

De eerste wet van Newton zegt:
dat als een voorwerp met constante snelheid
beweegt of stilstaat dat de netto kracht op dat
voorwerp 0 N is.

H16.1 Voorstuwen en Tegenwerken

H16.1 Voorstuwen en Tegenwerken

• Samen opgave 8 maken (belangrijk = tekenen!)
• Verder werken tot de bel gaat
• Boek H16.1 opgaven maken
• Huiswerk = H16.1 opgave 1 t/m 4 

Hoofdstuk 16 (boek B)

• F_netto en beweging (H16.1)
• Massa en traagheid (H16.2)

H16.1 F_netto en beweging

Eerste wet van Newton:

Een voorwerp dat met constante snelheid

beweegt of stilstaat heeft een F_netto = 0 N

• HW H16.1 1-4

H16.1 F_netto en beweging

Eerste wet van Newton: Een voorwerp dat met constante snelheid beweegt of stilstaat heeft een F_netto = 0 N

• Samen H16.1 5 

H16.1 F_netto en beweging

Eerste wet van Newton: Een voorwerp dat met constante snelheid beweegt of stilstaat heeft een F_netto = 0 N

• Samen H16.1 6

H16.1 F_netto en beweging

Eerste wet van Newton:

Een voorwerp dat met constante snelheid

beweegt of stilstaat heeft een F_netto = 0 N

• Zelfstandig H16.1 7 + 9

H16.2 Massa en Traagheid

1. Welk voortuig trekt het

snelst op?

2. Welke voertuig staat het

snelst stil?

3. Welk voertuig zal sneller

uit de bocht vliegen?

--> waar hangt dit vanaf?

H16.2 Massa en Traagheid

• Een voorwerp met een grote massa
  heeft een grote traagheid. 

• Het is moeilijk om de beweging van
  zo’n voorwerp te beïnvloeden. 
• Er is een grote F_netto nodig om de
  snelheid of de bewegingsrichting
  merkbaar te veranderen. 

H16.2 Massa en Traagheid

Je kunt het verband tussen de F_netto, de massa en de versnelling samenvatten in de formule:

F = m ∙ a

In deze formule is:

• F de grootte van de F_netto in newton (N);

• m de massa van het voorwerp in kilogram (kg);

• a de versnelling in meter per seconde kwadraat (m/s²).

H16.2 Massa en Traagheid

• F = m ∙ a, waarbij a je iets verteld over de traagheid
• Omzetten van de formule: a = F / m
• Vergelijking traagheid vrachtwagen/auto/fiets:
  Om op te trekken bij een stoplicht is voor elk voertuig
  F_netto 100 N
  Wat is a voor vrachtwagen (4000 kg), auto (1250kg) en fiets (50kg)?

H16.2 Massa en Traagheid

Maak nu H16.2 opgave 7

Tip: 3,0∙10⁵ = je moet er 5 nullen aan plakken = 300.000

Tip bij a. gebruik de net geleerde formule! F = m ∙ a

Tip bij b. zoek in BINAS tabel 7 de formule met v_b, v_e, a, t

(klaar: ga dan verder met H16.2 opgave 1-2)

H16.2 Massa en Traagheid

Je kunt de versnelling dus op 2 manieren uitrekenen:

F = m ∙ a of dus a = F/m

a = Δv/t

Je moet dus goed kijken welke gegevens je krijgt in een vraag!

H16.2 Massa en Traagheid

F = m ∙ a (of dus a = F/m) en a = Δv/t

Een auto trekt in 4,0 seconden op van 0 km/h naar 54 km/h. Je mag aannemen dat de beweging eenparig versneld is. De auto heeft een massa van 800 kg.

1. Bereken de versnelling.

2. Bereken hoe groot de F_netto is die de auto laat versnellen.

H16.2 Massa en Traagheid

• Maak nu H16.2 opgave 6
• Huiswerk: H16.2 opgave 1-2-4-5

H16.2 Massa en Traagheid

• SE H15 & H16 donderdag 7 maart (5e uur)
• H16.2 opgave 1-2-4-5 bespreken
• Hoe groter de massa van een voorwerp hoe groter de traagheid --> F = m ∙ a
• Je kunt de versnelling dus op 2 manieren uitrekenen:
  F = m ∙ a of dus a = F/m
  a = Δv/t

H16.2 Massa en Traagheid

Je kunt de formule F = m ∙ a ook gebruiken om de remvertraging of de remkracht te berekenen.

Een auto heeft een massa van 1300 kg. De remmen moeten voldoende remkracht kunnen leveren voor een remvertraging van minstens 5,2 m/s².

Bereken hoe groot de remkracht op zijn minst moet zijn.

H16.2 Massa en Traagheid

Je kunt de formule F = m ∙ a ook gebruiken om de remvertraging of de remkracht te berekenen.

• Samen H16.2 opgave 8 maken
• Zelfstandig verder met H16.2 opgave 9
• Tot aan de bel (eerder klaar: H16.1 & H16.2 Test Jezelf)
• Huiswerk: H16.2 opgave 9

H16.3 Veiligheid in het verkeer

• SE H15 & H16 dinsdag 12 maart!!!
• De 2 belangrijkste formules van dit hoofdstuk!
• H16.2 opgave 9 bespreken
• H16.3 lezen (5 minuten in stilte)
• Maak H16.3 opgave 6 & 7 (10 minuten, waarvan de 1e 5 minuten in stilte)
• Opgaven 6 & 7 bespreken

H16.3

• Verder werken tot de bel gaat
• Boek, maar mag ook online --> H16.3 opgaven maken
• Huiswerk = H16.3 afmaken
• Eerder klaar: Ga verder met Test Jezelf!

H16.4 Kracht & Arbeid

• SE H15 & H16 dinsdag 12 maart!!!
• Wat weet je nog van het begrip: ENERGIE (H11)?
• Wat is ARBEID?
• Hoe bereken je ARBEID?
• Zwaarte-energie en bewegingsenergie (ook uit H11)
• Stukje uit de diagnostische toets van H16

H16.4 Kracht & Arbeid

Energie is de kracht die alles in ons universum in beweging houdt. 

Het woord energie komt uit het Grieks en betekent het vermogen om arbeid te verrichten. 

Energie kan verschillende vormen hebben: Kinetische energie (bewegingsenergie), potentiële energie (zwaarte-energie), elektrische energie, chemische energie, zonne-energie etc.

H16.4 Kracht & Arbeid

De hoeveelheid energie wordt uitgedrukt in Joule (voor alle soorten!)

Voor elke energie-omzetting geldt de wet van behoud van energie. 

Bij energie-omzettingen gaat nooit energie verloren. 

Er komt ook nooit nieuwe energie bij. 

De totale hoeveelheid energie is voor en na de energie-omzetting even groot.

Bij bepaalde typen zonnepanelen is de opbrengst aan elektrische energie 20%.
Welk energiediagram is juist?

H16.4 Kracht & Arbeid

Om voorwerpen op aarde in beweging te brengen en te houden, 

is energie nodig.

De hoeveelheid energie die voor een beweging nodig is, hangt af van de:
(1) Afstand

(2) Benodigde trek- of duwkracht

Je zegt dat het energieverbruik afhangt van de arbeid die wordt verricht.

--> Maak opgave 4 in je boek

H16.4 Kracht & Arbeid

Opgave 4:

H16.4 Kracht & Arbeid

De formule om de arbeid uit te rekenen:       

In deze formule is:

• W de verrichte arbeid in newtonmeter (Nm);

• F de trekkracht of duwkracht in newton (N);

• s de afgelegde afstand in meter (m).

De eenheden van arbeid en energie zijn zo gekozen dat 1 joule overeenkomt met 1 newtonmeter (Nm).

Gebruik zoveel mogelijk de eenheid Joule (J)!

  W = F ∙ s

H16.4 Kracht & Arbeid

Je kunt de formule gebruiken in situaties waarin een voorwerp:
(1) vooruit getrokken of geduwd wordt

(2) omhoog getild of gehesen wordt

Arbeid is niet hetzelfde als "werk verrichten"!

Het is in natuurkundige zin geen arbeid als het je niet lukt om iets van zijn plaats te krijgen, al loopt het zweet je daarbij wel over het voorhoofd...

Ook denkwerk is niet hetzelfde als arbeid! (Want s = 0m!)

--> Samen 6a en 7a doen

--> Ga verder met 6-7-8

  W = F ∙ s

H16.4 Kracht & Arbeid

ZWAARTE-ENERGIE EN BEWEGINGSENERGIE (H11)

Voorbeeld: Een skiër zet zich af en begint te bewegen, de helling af. 

Zijn zwaarte-energie wordt nu omgezet in bewegingsenergie.

In veel situaties zijn de energieverliezen 

door wrijving te verwaarlozen.

E_z op het hoogste punt = E_k op het laagste punt

--> Samen opgave 5 doen

--> Opgave 9 doen

E_z = m ∙ g ∙ h (W = F ∙ s)

E_k = 0,5 ∙ m ∙ v²

Diagnostische Toets H16

• Te vinden bij de bronnen van IL
• Maak opgave 2 & 6
• Dit is tevens het huiswerk voor de volgende les
• Maak gebruik van de in dit hoofdstuk
   geleerde formules: 

F = m ∙ a

W = F ∙ s

E_z = m ∙ g ∙ h

E_k = 0,5 ∙ m ∙ v²

Diagnostische Toets H16

• SE H15 & H16 dinsdag 12 maart!!!
• Welke formules zijn belangrijk uit H16.
• Opgave 2 en 6 uit de diagnostische toets bespreken
• Rest diagnostische toets H16 maken en nakijken
• Welke formules zijn belangrijk uit H15
• Stukje uit de diagnostische toets van H15

Diagnostische Toets H16

• Welke formules zijn belangrijk uit H16.
• Opgave 2 en 6 uit de diagnostische toets bespreken

F = m ∙ a

W = F ∙ s

E_z = m ∙ g ∙ h

E_k = 0,5 ∙ m ∙ v²

Diagnostische Toets H16

• Rest diagnostische toets H16 maken (1-3-4-5) --> 15 min.
• Opgave 3 bespreken
• Nakijken (antwoorden staan op IL)

Diagnostische Toets H16 & 15

• Nakijken diagnostische toets H16 (antwoorden staan op IL)
  
• Welke formules zijn belangrijk uit H15:

• Maak nu van de diagnostische toets H15 opgave 1-3-4 (te vinden op IL)
• Dit is ook het huiswerk voor de volgende les

v = s / t

a = (ve-vb) / t

stopafstand = reactieafstand + remafstand

BINAS!

H15&16 Kracht & Beweging

• SE H15 & H16 dinsdag 12 maart!!!
• Welke formules zijn belangrijk uit H15.
• Opgave 1-3-4 uit de diagnostische toets bespreken
• Rest diagnostische toets H15 maken en nakijken
• Leren voor SE H15 & H16

Diagnostische Toets H15

• Welke formules zijn belangrijk uit H15:

• Bespreken diagnostische toets H15 opgave 1-3-4 

v = s / t

a = (ve-vb) / t

stopafstand = reactieafstand + remafstand

BINAS!

Diagnostische Toets H15

• Rest diagnostische toets H15 maken (2-5-6) --> 15 min.
  Er horen werkbladen bij!
• Opgave 2 bespreken
• Nakijken (antwoorden staan op IL)
• Vragen mbt toets?!
• Leren voor SE H15 & H16 (bv. test jezelf gaan maken!)