Paragraaf 5.3 - Soorten bewegingen

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k, g, t
• Leerjaar 2

5.3 Soorten bewegingen

Leerdoelen

5.3.1 Je kunt uitleggen wat er gebeurt met de snelheid bij een beweging met constante snelheid, een versnelde beweging en een vertraagde beweging.

5.3.2 Je kunt de snelheid op elk moment van de beweging berekenen bij een beweging met constante snelheid.

5.3.3 Je kunt aan de vorm van de grafiek een beweging met constante snelheid, een versnelde beweging en een vertraagde beweging herkennen.

5.3.4 Je kunt verschillende eenheden van snelheid naar elkaar omrekenen. (PLUS)

Introductie

Natuurkundigen verdelen bewegingen in verschillende soorten. Daarbij kijken ze vooral naar de snelheid: wordt de snelheid steeds groter, blijft zij de hele tijd gelijk of neemt zij steeds verder af? In deze paragraaf leer je meer over deze drie soorten bewegingen.

De versnelde beweging

In afbeelding 1 zie je hoe een scooter optrekt. De tekenaar heeft de scooter vijf keer getekend: bij het begin van de beweging en na 1, 2, 3 en 4 seconden. Op de meetlat onder de tekening kun je aflezen hoe groot de afgelegde afstand is.

De tussenruimtes in de tekening worden steeds groter. Dat betekent dat de scooter steeds sneller beweegt: in dezelfde tijd (een seconde) legt hij een steeds grotere afstand af. Zo’n beweging waarvan de snelheid steeds groter wordt, noem je een versnelde beweging.

Met de gegevens uit de tekening kun je een grafiek van de beweging tekenen. Je krijgt dan een kromme lijn die steeds steiler omhoogloopt (afbeelding 2). Aan zo’n kromme lijn kun je het afstand-tijddiagram van een versnelde beweging herkennen.

Een scooter rijdt weg bij een verkeerslicht.
Wat voor beweging is dit?

1. een beweging met constante snelheid
2. een versnelde beweging
3. een vertraagde beweging

De beweging met constante snelheid

In afbeelding 3 zie je een wandelaar die rustig doorloopt. De wandelaar is zes keer getekend, na 0, 1, 2, 3, 4 en 5 seconden.

  

In deze tekening zijn de tussenruimtes steeds even groot. Daaraan zie je dat de snelheid van de wandelaar niet verandert: hij legt steeds dezelfde afstand af in dezelfde tijd. Zo’n beweging waarvan de snelheid niet verandert, noem je een beweging met constante snelheid. De snelheid is tijdens de beweging steeds even groot.

Voorbeeldopdracht 1

Bereken de snelheid van de wandelaar in afbeelding 3 (in km/h).

gegevens

Je ziet dat de wandelaar 6,8 m aflegt in 5 s. Dus:

afstand = 6,8 m

tijd = 5 s

gevraagd

de snelheid

uitwerking = snelheid=

=

= 1,36 m/s × 3,6

De snelheid van de wandelaar is 1,36 m/s = 4,9 km/h.

Voorbeeldopdracht 1

Bereken de snelheid van de wandelaar in afbeelding 3 (in km/h).

gegevens

Je ziet dat de wandelaar 6,8 m aflegt in 5 s. Dus:

afstand = 6,8 m

tijd = 5 s

gevraagd

de snelheid

uitwerking = snelheid=

De snelheid van de wandelaar is 1,36 m/s = 4,9 km/h.

Hoe noem je een beweging waarvan de snelheid niet verandert?

De beweging tekenen

Met de gegevens uit de tekening kun je een grafiek van deze beweging tekenen. Het resultaat is een rechte lijn die omhoogloopt (afbeelding 4). Aan zo’n rechte lijn kun je het afstand-tijddiagram van een beweging met constante snelheid herkennen.

De vertraagde beweging

In afbeelding 5 is getekend hoe een fietser afremt voor een verkeerslicht. Je ziet waar de fietser is na 0, 1, 2, 3 en 4 seconden.

 

Deze keer worden de tussenruimtes steeds kleiner. Daaraan zie je dat de fietser afremt: de afstand die hij in één seconde aflegt, wordt steeds kleiner. Ten slotte staat hij stil. Zo’n beweging waarvan de snelheid steeds kleiner wordt, noem je een vertraagde beweging.

Je moet op de fiets afremmen, omdat de spoorbomen dichtgaan.
Wat voor beweging is dit?

1. een beweging met constante snelheid
2. een versnelde beweging
3. een vertraagde beweging

De beweging tekenen

Met de gegevens uit de tekening kun je een grafiek van deze beweging tekenen. Je krijgt dan een kromme lijn die steeds minder steil omhoogloopt (afbeelding 6). Aan zo’n kromme lijn kun je het afstand-tijddiagram van een vertraagde beweging herkennen.

Op de volgende slide staat een flimpje die uitlegt hoe de grafiek van een versnelde, evenredige en vertraagde beweging eruit ziet. 

Kijk alleen de eerste helft van het filmpje (tot ongeveer 3:50), het tweede deel is voor HAVO VWO

Op de volgende slide staat een flimpje die uitlegt hoe de grafiek van een versnelde, evenredige en vertraagde beweging eruit ziet.

Kijk alleen de eerste helft van het filmpje (tot ongeveer 3:50), het tweede deel is voor HAVO VWO

In afbeelding 8 zie je drie afstand-tijddiagrammen.
Welke afstand-tijddiagrammen is van een versnelde beweging?

1. A
2. B
3. C

Kijk eens naar de grafiek in afbeelding 11.Wat voor beweging maakt Jeanette in de gedeelten 1 en 5 van de grafiek?

Wat doet Jeanette in gedeelte 4?

PLUS Eenheid van snelheid

Twee eenheden van snelheid zijn m/s en km/h. Soms is het uitdrukken van de snelheid in m/s of km/h niet zo handig. De snelheid is dan zó groot of zó klein dat de getallen voor de eenheid heel erg lang worden. Je kunt de eenheid dan aanpassen, zodat je een waarde krijgt die beter te begrijpen is.

  

De haren op je hoofd groeien ongeveer 0,000 000 004 m/s (afbeelding 7). Waarschijnlijk zegt deze waarde je helemaal niets. Je kunt je er geen voorstelling bij maken. Maar 1 cm per maand is wel meteen duidelijk. Je vingernagels groeien nog langzamer dan je haren, ongeveer 3 cm per jaar.

Voorbeeldopdracht 2

Je haren groeien gemiddeld 0,000 000 004 m/s.

Hoeveel centimeter per maand is dat?

1 maand = 30 dagen

1 dag = 24 uur

1 uur = 60 minuten

1 minuut = 60 seconden

0,000 000 004 m groeien in 1 seconde is in 1 maand:

30 × 24 × 60 × 60 × 0,000 000 004 = 0,010 m

0,010 m = 1,0 cm

0,000 000 004 m/s komt dus overeen met 1,0 cm per maand.

Een slak kruipt 2 cm vooruit in 10 s.
Bereken met hoeveel meter per uur dat overeenkomt.

Opdrachten maken

Wat: lees paragraaf 5.3 

Hoe: helemaal stil! muziek mag in!  

Hulp: Geen  

Tijd:  ???? minuten lang  

Huiswerk: opgave 1 tm 16 van paragraaf 5.3 

Klaar?: ga bezig met een ander vak!