h5 na les 13

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 5

Planning en Leerdoelen

-voorkennis test

- paragraaf 9.3

- aan de slag

voorkennistest

Rood licht heeft een grotere golflengte dan blauw licht

1. waar
2. niet waar

Bereken de energie van fotonen met een golf
lengte van 550 nm.

Planeten die verder weg staan van de zon, hebben:

1. een grotere omlooptijd en een grotere baansnelheid
2. een grotere omlooptijd en een kleinere baansnelheid
3. een kleinere omlooptijd en een grotere baansnelheid
4. een kleinere omlooptijd en een kleinere baansnelheid

Bekijk figuur 11.
Geef twee redenen waarom de
gemiddelde temperatuur in de zomer
hoger is dan in de winter

Cirkelbeweging

Middelpuntzoekende kracht

Leerdoelen:

- Rekenen aan cirkelbanen.

- Het begrip middelpuntzoekende kracht en het rekenen hiermee

Cirkelbaan

Planeten beschrijven bijna een

cirkelbaan.

In ons zonnestelsel is het 

middelpunt de Zon.

Omtrek en snelheid?

Snelheid in cirkelbeweging

De snelheid die je hebt als je een cirkelbeweging maakt, heeft de richting van de raaklijn aan de cirkel. 

Baansnelheid

De snelheid waarmee iets de cirkelbeweging maakt heet de baansnelheid (v).

De baansnelheid is constant even groot. Hij verandert alleen steeds van richting. 

Eenparige cirkelbeweging.

Een cirkelbeweging waarbij de baansnelheid constant is noem je een eenparige cirkelbeweging. Hiervoor geldt;

v=​T​​2πr​​

v = baansnelheid in meter per seconde (m/s)

r = de straal van de cirkelbaan in meter (m)

T = omlooptijd in seconde (s)

Middelpuntzoekende kracht.

• Kracht gericht naar het middelpunt (waar je omheen draait). 
• De middelpuntzoekende kracht is de nettokracht!
• Dat betekent dat de middelpuntzoekende kracht "geleverd" wordt door een andere kracht!
• Voorbeeld: 
• Wrijvingkracht levert  middelpuntzoekende kracht in  bocht
  
• Normaalkracht levert middelpuntzoekende kracht in een achtbaan.
• Spankracht levert middelpuntzoekende steen aan touw

Fmpz

Middelpuntzoekende kracht

F​mpz​​=​r​​m⋅v​2​​​​

F​MPZ​​=F​NETTO​​

Middelpuntzoekende kracht

               is de middelpuntzoekende kracht in N.

- m is massa in kg

- v is snelheid in m/s

- r is straal van de baan in m

F​mpz​​=​r​​m⋅v​2​​​​

F​mpz​​

Een auto met een massa van 720 kg rijdt met een snelheid
van 90 km/h door een bocht met een straal van 90.
Bereken de benodigde middelpuntzoekende kracht.

Een auto met een massa van 720 kg rijdt met een snelheid
van 90 km/h door een bocht met een straal van 90.
De maximale zijdelingse schuifwrijvingskracht bedraagt 4000 N.
Leg uit wat dit betekent voor de beweging van de auto.

Een auto met een massa van 720 kg rijdt met een snelheid
van 90 km/h door een bocht met een straal van 90.
De maximale zijdelingse schuifwrijvingskracht bedraagt 4000 N.
Wat kun je veranderen aan je beweging?

Opgave Slingerbeweging

Leerdoelen:

- Rekenen aan cirkelbanen.

- Het begrip middelpuntzoekende kracht en het rekenen hiermee

Aan de slag

stencil lesvoorbeelden: opdracht zweefvliegen, onderdeel d

Ben je klaar, dan start je met a, b, c

Middelpuntzoekende kracht

InHoe krijgen we een voorwerp in een cirkelbaan? 

Dit doen we door een kracht 

uit te oefenen loodrecht op 

de bewegingsrichting van 

het voorwerp. 

We zien dit gebeuren in de 

afbeelding hiernaast.

In de onderstaande afbeelding zien we een voorwerp dat in een cirkelbaan beweegt. Zoals je kunt zien staat er tijdens de gehele beweging een kracht loodrecht op de bewegingsrichting. 

Merk ook op dat deze kracht telkens naar het midden van de cirkelbaan gericht is. We noemen een dergelijke kracht daarom ook wel een middelpuntzoekende kracht (F_mpz).

Middelpuntzoekende kracht

Nu 2 filmpjes

Wat gebeurt er?

Filmpje 1: wand plakken.

Filmpje 2: looping

Belangrijk begrip is de middelpuntzoekende kracht. 

De kracht wijst naar het 

middelpunt van de cirkel

vandaar middelpuntzoekende 

kracht: Fmpz.

Wie levert Fmpz?

- Wrijvingskracht (auto in de bocht).  Wrijvingskracht

- De wand of de looping uit de voorgaande filmpjes. Normaalkracht

- Touw bij een schommel. spankracht.

- Rondzwaaien emmer met water. spierkracht

- Aarde en maan  de gravitatiekracht (zwaartekracht) par. 3

Eenparige cirkelbeweging

waarin:

r = baanstraal in m

T = Omlooptijd in s

v = baansnelheid (m/s)

waarin:

F_mpz = middelpuntzoekende kracht (N)

m     = massa (kg)

v = baansnelheid (m/s)

r = baanstraal (m)

F​mpz​​=​r​​mv​2​​​​

v=​T​​2πr​​

Vb opgave Slingerbeweging 25 min

Samen doen.

quiz vragen

Leerdoelen:

- Rekenen aan cirkelbanen.

- Het begrip middelpuntzoekende kracht en het rekenen hiermee