Kracht en beweging

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 2

8.3 Kracht en Beweging

In deze les:

• Hoe ontstaat beweging? (door welke krachten)
• Welke krachten werken tegen bij een beweging?
• kracht en beweging (versnellen, vertragen of constant?)
• snelheid en gemiddelde snelheid
• omrekenen snelheid van m/s naar km/h en andersom

In par. 1 hebben jullie verschillende soorten krachten geleerd.
kun je er nog een paar opnoemen?

Zwaartekracht is de kracht die

1. voorwerpen naar de aarde toe trekt
2. voorwerpen laat zweven

motorkracht is de kracht die geleverd kan worden door

1. een elektromotor
2. brandstofmotor
3. een dynamo
4. een molen

Hoe ontstaat beweging?

Voor beweging heb je kracht nodig.

-fiets 

-auto

-boot

-katapult

Ontstaan van beweging

- Spierkracht

- Zwaartekracht

- Waterkracht

- Windkracht

- Motorkracht

- Veerkracht

Tegenwerkende krachten

Tegenwerkende krachten

Als je fietst, merk je dat de luchtweerstand je afremt. Je voelt deze weerstand als tegenwind.

Hoe sneller je fietst, hoe groter de luchtweerstand.

Rolweerstand

Ook de rolweerstand van je wielen remt je af. De rolweerstand is groot op een ruwe ondergrond zoals een grindpad of zand.

Wrijvingskrachten

Luchtweerstand en rolweerstand zijn wrijvingskrachten.

Ze werken een beweging tegen.

Een aerodynamische vorm zorgt er voor dat je minder last hebt van luchtweertstand.

Aerodynamica

Aerodynamica heeft te maken met een de vorm van een voorwerp. Een hoekige vorm heeft een grote luchtweerstand en dus een slechte aerodynamica. Een afgeronde vorm heeft een kleine luchtweerstand en dus een goede aerodynamica. 

Aerodynamica van auto's wordt getest in een windtunnel met rook. Aan de vorm van de rook in de wind kun je zien hoe goed de wind langs een auto stroomt. 

Filmpje

Nu zie je een filmpje waarin Formule 1 coureur Lewis Hamilton een bezoekje brengt aan een Mercedes fabriek. 

Hij staat in de windtunnel naast een auto die getest wordt. 

Versnellen of vertragen

Als je meer spierkracht gebruikt dan de weerstand, ga je sneller. Als je minder spierkracht gebruikt dan de weerstand, ga je langzamer. 

Bekijk het volgende plaatje. 

Snelheid?

Snelheid geef je aan in kilometer per uur of meter per seconde.

Snelheid omrekenen

m/s ----> km/h

1 m/s = 60 m/min

60 m/min = 3600 m/h'

3600 m/h = 3,6 km/h

Gemiddelde snelheid

De gemiddelde snelheid kun je berekenen.

Je moet dan afstand delen door tijd. 

Hier gebruiken we een formule voor met een aantal grootheden en eenheden. 

Afstand: s

Tijd: t

Snelheid: v

snelheid=​tijd​​afstand​​

v=​t​​s​​

Welk symbool gebruik je voor de grootheid afstand?

1. s
2. v
3. t

Welk symbool gebruik je voor de grootheid tijd?

1. s
2. v
3. t
4. T

Welke symbool gebruik je voor de grootheid snelheid?

1. s
2. v
3. t
4. m/s

Wat betekent gemiddelde snelheid?

1. Dat het de werkelijke snelheid is op het moment zelf.
2. Dat het een snelheid is die gerekend is over een bepaalde afstand en tijd.

Wat is de formule om gemiddelde snelheid te berekenen

1. snelheid = afstand : tijd
2. snelheid = tijd : afstand
3. tijd = snelheid x afstand

Snelheidsformule

Formule in woorden                            Formule in symbolen

snelheid = afstand : tijd                      v = s : t

afstand = snelheid x tijd                     s = v x t

tijd = afstand : snelheid                       t = s : v

v in meter per seconde (m/s) of kilometer per uur (km/h)

s in meter (m) of kilometer (km)

t in seconder (s) of uren (h)

Henk fietst 40 kilometer in 2,5 uur. Wat was zijn gemiddelde snelheid?

1. 16 km/h
2. 20 km/h
3. 18 km/h
4. 14 km/h

Let op!

Soms moet je even omrekenen om alle eenheden gelijk te krijgen. 

Bijvoorbeeld:

Ik fiets 20 km/h voor 30 minuten. Wat is mijn gemiddelde snelheid?

Dan moet je de 30 minuten eerst naar uren omrekenen.

Hoe doe je dat?

voorbeelden

30 minuten = 30 : 60  = 0,5 uur

15 minuten = 15 : 60 = 0,25 h

Gelijk maken

In de volgende vraag moet je dus gelijk gaan maken. 

Je gaat minuten vergelijken met seconden, dan moet je eerst de minuten terugrekenen naar seconden. 

Na de start bereikt de TGV (hoge snelheids trein) in 3 minuten een snelheid van 88,3 m/s.

Bereken de gemiddelde snelheid in m/s

1. 29,4 m/s
2. 264,9 m/s
3. 44,2 m/s