les 15

H5na les 15

planning:

voorkennistest

uitleg par 9.3

aan de slag

1 / 36

Slide 1: Tekstslide

NatuurkundeMiddelbare schoolhavoLeerjaar 4

In deze les zitten 36 slides, met interactieve quizzen en tekstslides.

Lesduur is: 45 min

Onderdelen in deze les

H5na les 15

planning:

voorkennistest

uitleg par 9.3

aan de slag

Slide 1 - Tekstslide

Leerdoelencheck:
Twee voorwerpen P en Q voeren beide een eenparige cirkelbeweging uit. De massa's van P en Q zijn even groot. Ook de middelpuntzoekende krachten zijn op beide even groot. De baanstraal van P is 4x zo groot als de baanstraal van Q.
Voor de verhouding van beide baanstralen V(P) : V(Q)

4:1

2:1

1:2

1:4

Slide 2 - Quizvraag

Slide 3 - Tekstslide

Geef antwoord:

Slide 4 - Quizvraag

Welke snelheid moet een satelliet hebben voor een cirkelbeweging?

Slide 5 - Open vraag

H9.3 De gravitatiewet van Newton

Slide 6 - Tekstslide

leerdoelen

●De baan van planeten om de zon en van maan en satellieten om de aarde analyseren met behulp van de gravitatiekracht.

● uitleggen hoe de valversnelling aan het planeetoppervlak afhangt van de massa en de straal van de planeet.

● vakbegrippen:geostationaire baan

●formule Gravitatiewet kunnen toepassen

Slide 7 - Tekstslide

Zwaartekracht

Gravitatiekracht

Lesverloop

0-5min: Start

5-20min: Check op huiswerk en check op leerdoelen

20-40min: Basisinstructie + oefening

40-55min: Verlengde instructie of zelf oefenen

55-60min: Afsluiting

Leerdoelen

Je kan de baan van planeten om de zon en van maan en satellieten om de aarde analyseren met behulp van de gravitatiekracht.
Je kan uitleggen hoe de valversnelling aan het planeetoppervlak afhangt van de massa en de straal van de planeet.
vakbegrippen: ellipsbaan, geostationaire baan

Slide 8 - Tekstslide

Gravitatiewet van Newton

Slide 9 - Tekstslide

Gravitatiewet van Newton

Twee massa's oefenen een gravitatiekracht op elkaar uit.

De gravitatieconstante G is te vinden in BiNaS tabel 7.

G = 6,67384 * 10-11 Nm2kg-2.

F^{​ g ​ ​} = G \cdot \frac{​ m ^{​ 1 ​ ​} \cdot m ^{​ 2 ​ ​} ​ ​}{​ r ^{​ 2 ​ ​} ​}

F_g: Gravitatiekracht (N)

G: Gravitatieconstante (Nm²kg^-2)

m₁ en m₂: Massa's van de twee voorwerpen (kg)

r: Afstand tussen de zwaartepunten van de voorwerpen (m)

Slide 10 - Tekstslide

Planeet A heeft een twee keer zo grote massa als planeet B.
Stelling: De gravitatiekracht van planeet B is twee keer zo groot als gravitatiekracht op planeet A.

Waar

Niet waar

Slide 11 - Quizvraag

Planeet A en planeet B hebben dezelfde massa.
Als planeet B een grotere massa zou krijgen, dan is de gravitatiekracht die de planeten op elkaar uitoefenen...................

kleiner

blijft gelijk

groter

Slide 12 - Quizvraag

Planeet A en B zijn op een afstand r van elkaar.
Planeet A en C zijn op een afstand 2r van elkaar.
Ze hebben alledrie dezelfde massa.
Stelling: De gravitatiekracht van planeet A en C is ................ de gravitatiekracht van planeet A en B.

kleiner dan

gelijk aan

groter dan

Slide 13 - Quizvraag

De afstand tussen 2 massa's wordt 3 keer zo groot. Wat kan je dan zeggen over de grootte van de gravitatiekracht?

Wordt 3 keer zo klein.

Wordt 6 keer zo klein.

Wordt 9 keer zo klein.

Blijft even groot.

Slide 14 - Quizvraag

Zwaartekracht en gravitatiekracht

Voor voorwerpen op of dicht bij het aardoppervlak is de gravitatiekracht gelijk aan de zwaartekracht.

F^{​ z ​ ​} = F^{​ g ​ ​}

Slide 15 - Tekstslide

Zwaartekracht en gravitatiekracht

F^{​ z ​ ​} = m \cdot g

F^{​ g ​ ​} = G \cdot \frac{​ m ^{​ 1 ​ ​} \cdot m ^{​ 2 ​ ​} ​ ​}{​ r ^{​ 2 ​ ​} ​}

F^{​ z ​ ​} = F^{​ g ​ ​}

Slide 16 - Tekstslide

Zwaartekracht en gravitatiekracht

F^{​ z ​ ​} = m \cdot g

F^{​ g ​ ​} = G \cdot \frac{​ m ^{​ 1 ​ ​} \cdot m ^{​ 2 ​ ​} ​ ​}{​ r ^{​ 2 ​ ​} ​}

F^{​ z ​ ​} = F^{​ g ​ ​}

m \cdot g = G \cdot \frac{​ m ^{​ a a r d e ​ ​} \cdot m ​ ​}{​ ( R ^{​ a a r d e ​ ​} ) ^{​ 2 ​ ​} ​}

Slide 17 - Tekstslide

m \cdot g = G \cdot \frac{​ m ^{​ a a r d e ​ ​} \cdot m ​ ​}{​ ( R ^{​ a a r d e ​ ​} ) ^{​ 2 ​ ​} ​}

Zwaartekracht en gravitatiekracht

F^{​ z ​ ​} = m \cdot g

F^{​ g ​ ​} = G \cdot \frac{​ m ^{​ 1 ​ ​} \cdot m ^{​ 2 ​ ​} ​ ​}{​ r ^{​ 2 ​ ​} ​}

F^{​ z ​ ​} = F^{​ g ​ ​}

Slide 18 - Tekstslide

Zwaartekracht en gravitatiekracht

F^{​ z ​ ​} = m \cdot g

F^{​ g ​ ​} = G \cdot \frac{​ m ^{​ 1 ​ ​} \cdot m ^{​ 2 ​ ​} ​ ​}{​ r ^{​ 2 ​ ​} ​}

F^{​ z ​ ​} = F^{​ g ​ ​}

m \cdot g = G \cdot \frac{​ m ^{​ a a r d e ​ ​} \cdot m ​ ​}{​ ( R ^{​ a a r d e ​ ​} ) ^{​ 2 ​ ​} ​}

g = \frac{​ G \cdot m ^{​ a a r d e ​ ​} ​ ​}{​ ( R ^{​ a a r d e ​ ​} ) ^{​ 2 ​ ​} ​}

Slide 19 - Tekstslide

Zwaartekracht en gravitatiekracht

Dit geldt ook voor andere planeten. Je moet de massa en de straal dan aanpassen.

g = \frac{​ G \cdot m ^{​ a a r d e ​ ​} ​ ​}{​ ( R ^{​ a a r d e ​ ​} ) ^{​ 2 ​ ​} ​}

g: Gravitatieversnelling (ms-2)

G: Gravitatieconstante (Nm²kg^-2)

maarde: Massa aarde (kg)

Raarde: Straal aarde (m)

Slide 20 - Tekstslide

Let op!!!

Het symbool r staat voor de afstand tussen de zwaartepunten van 2 massa's.

R staat voor de straal van een planeet.

r = R^{​ a a r d e ​ ​} + R^{​ b o l ​ ​}

r = R^{​ a a r d e ​ ​} + h

Slide 21 - Tekstslide

Zoek op en reken uit:
Het ISS-ruimtestation staat op 408 km hoogte.
Wat is de r? (Aarde - ISS)

Slide 22 - Open vraag

De aarde draait in een cirkelbeweging om de zon.
Wat is waar?

Fg = Fz

Fg = Fmpz

Fg = G

Fz = Fmpz

Slide 23 - Quizvraag

Beweging aarde om zon

Slide 24 - Tekstslide

Beweging aarde om zon

De gravitatiekracht is in de cirkelbeweging van de aarde om de zon ook de middelpuntzoekende kracht.

F^{​ g ​ ​} = F^{​ m p z ​ ​}

Slide 25 - Tekstslide

Beweging aarde om zon

De gravitatiekracht is in de cirkelbeweging van de aarde om de zon ook de middelpuntzoekende kracht.

F^{​ g ​ ​} = F^{​ m p z ​ ​}

G \cdot \frac{​ m ^{​ a a r d e ​ ​} \cdot m ^{​ z o n ​ ​} ​ ​}{​ r ^{​ 2 ​ ​} ​} = \frac{​ m ^{​ a a r d e ​ ​} \cdot v ^{​ 2 ​ ​} ​ ​}{​ r ​}

Slide 26 - Tekstslide

Beweging aarde om zon

De gravitatiekracht is in de cirkelbeweging van de aarde om de zon ook de middelpuntzoekende kracht.

F^{​ g ​ ​} = F^{​ m p z ​ ​}

G \cdot \frac{​ m ^{​ a a r d e ​ ​} \cdot m ^{​ z o n ​ ​} ​ ​}{​ r ^{​ 2 ​ ​} ​} = \frac{​ m ^{​ a a r d e ​ ​} \cdot v ^{​ 2 ​ ​} ​ ​}{​ r ​}

Slide 27 - Tekstslide

Beweging aarde om zon

De gravitatiekracht is in de cirkelbeweging van de aarde om de zon ook de middelpuntzoekende kracht.

F^{​ g ​ ​} = F^{​ m p z ​ ​}

G \cdot \frac{​ m ^{​ a a r d e ​ ​} \cdot m ^{​ z o n ​ ​} ​ ​}{​ r ^{​ 2 ​ ​} ​} = \frac{​ m ^{​ a a r d e ​ ​} \cdot v ^{​ 2 ​ ​} ​ ​}{​ r ​}

G \cdot \frac{​ m ^{​ z o n ​ ​} ​ ​}{​ r ​} = v^{​ 2 ​ ​}

Slide 28 - Tekstslide

Beweging aarde om zon

De gravitatiekracht is in de cirkelbeweging van de aarde om de zon ook de middelpuntzoekende kracht.

F^{​ g ​ ​} = F^{​ m p z ​ ​}

G \cdot \frac{​ m ^{​ a a r d e ​ ​} \cdot m ^{​ z o n ​ ​} ​ ​}{​ r ^{​ 2 ​ ​} ​} = \frac{​ m ^{​ a a r d e ​ ​} \cdot v ^{​ 2 ​ ​} ​ ​}{​ r ​}

G \cdot \frac{​ m ^{​ z o n ​ ​} ​ ​}{​ r ​} = v^{​ 2 ​ ​}

v = \sqrt ​ \frac{​ G \cdot m ^{​ z o n ​ ​} ​ ​}{​ r ​} ​ ​ ​

G \cdot m^{​ z o n ​ ​} = r \cdot v^{​ 2 ​ ​}

Slide 29 - Tekstslide

Waar is de baansnelheid (van een planeet) niet van afhankelijk.

Afstand tot de zon

Massa van de zon

Massa van de planeet

Slide 30 - Quizvraag

Beweging aarde om zon

Dus de snelheid van de aarde kan uitgerekend worden met de formule:

Je kan natuurlijk ook de gegevens van een andere planeet invullen om de snelheid van die planeet te vinden.

v = \sqrt ​ \frac{​ G \cdot m ^{​ z o n ​ ​} ​ ​}{​ r ​} ​ ​ ​

v: Baansnelheid aarde (m/s)

G: Gravitatieconstante (Nm²/kg²)

m_zon: Massa zon (kg)

r: Afstand tussen zwaartepunten aarde - zon (m)

Slide 31 - Tekstslide

Bereken de snelheid van de aarde om de zon.

Slide 32 - Open vraag

Beweging maan om aarde

Dit kan natuurlijk ook voor de maan om de aarde

r is nu de afstand tussen de zwaartepunten van de maan en de aarde.

G \cdot \frac{​ m ^{​ a a r d e ​ ​} \cdot m ^{​ m a a n ​ ​} ​ ​}{​ r ^{​ 2 ​ ​} ​} = \frac{​ m ^{​ m a a n ​ ​} \cdot v ^{​ 2 ​ ​} ​ ​}{​ r ​}

F^{​ g ​ ​} = F^{​ m p z ​ ​}

v = \sqrt ​ \frac{​ G \cdot m ^{​ a a r d e ​ ​} ​ ​}{​ r ​} ​ ​ ​

Slide 33 - Tekstslide

opgave 38

timer

10:00

Slide 34 - Tekstslide

leerdoelen

●De baan van planeten om de zon en van maan en satellieten om de aarde analyseren met behulp van de gravitatiekracht.

● uitleggen hoe de valversnelling aan het planeetoppervlak afhangt van de massa en de straal van de planeet.

● vakbegrippen:geostationaire baan

●formule Gravitatiewet kunnen toepassen

Slide 35 - Tekstslide

werkblad 5 maken

daarna hw maken

en/of

vragen stellen

Slide 36 - Tekstslide

les 15

Onderdelen in deze les

Slide 1 - Tekstslide

Slide 2 - Quizvraag

Slide 3 - Tekstslide

Slide 4 - Quizvraag

Slide 5 - Open vraag

Slide 6 - Tekstslide

Slide 7 - Tekstslide

Slide 8 - Tekstslide

Slide 9 - Tekstslide

Slide 10 - Tekstslide

Slide 11 - Quizvraag

Slide 12 - Quizvraag

Slide 13 - Quizvraag

Slide 14 - Quizvraag

Slide 15 - Tekstslide

Slide 16 - Tekstslide

Slide 17 - Tekstslide

Slide 18 - Tekstslide

Slide 19 - Tekstslide

Slide 20 - Tekstslide

Slide 21 - Tekstslide

Slide 22 - Open vraag

Slide 23 - Quizvraag

Slide 24 - Tekstslide

Slide 25 - Tekstslide

Slide 26 - Tekstslide

Slide 27 - Tekstslide

Slide 28 - Tekstslide

Slide 29 - Tekstslide

Slide 30 - Quizvraag

Slide 31 - Tekstslide

Slide 32 - Open vraag

Slide 33 - Tekstslide

Slide 34 - Tekstslide

Slide 35 - Tekstslide

Slide 36 - Tekstslide

Meer lessen zoals deze

H5.3 De gravitatiewet van Newton

H10.3 gravitatiekracht

les 16 versie 2

Gravitatiekracht, baansnelheid en sattalieten

H5.4 Toepassingen van de gravitatiekracht

Cirkelbeweging - Algemene gravitatiewet

H5S - Theorie Hoofdstuk 11

Cirkelbeweging - Algemene gravitatiewet