H16.3 + 16.4

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 4

H16

Paragraaf 3 Veiligheid in het verkeer

Pak pen, papier en een rekenmachine

Lesplanning

Startopdracht (16.1 + 16.2)

Leerdoelen 

Uitleg 

Huiswerk

Startopdracht

Bryan (70 kg) is aan het wachten bij een stoplicht. Het stoplicht wordt groen. Hij levert 550 N aan spierkracht. Er is 125 N aan luchtweerstand.

Wat is
a) de resulterende kracht en
b) de versnelling van Bryan?

Leerdoelen

16.3.1 Je kunt uitleggen hoe een automobilist een verantwoorde, veilige snelheid kan kiezen.

16.3.2 Je kunt toelichten hoe de tweesecondenregel helpt om voldoende afstand te bewaren.

16.3.3 Je kunt met voorbeelden uitleggen dat de apk zorgt voor meer veiligheid op de weg.

16.3.4 Je kunt de functie beschrijven van de kooiconstructie en de kreukelzone van een auto.

16.3.5 Je kunt uitleggen hoe veiligheidsgordels, airbags en veiligheidshelmen de krachten bij een botsing verkleinen.

 Veiligheid in het verkeer

Veilige snelheid afhankelijk van de:

Remweg

            

Remkracht 

Veiligheid in het verkeer

Remweg, die afhankelijk is van:

• snelheid; grotere snelheid ➝ langere remweg
  
• massa; grotere massa ➝ langere remweg
• remkracht; grotere remkracht ➝ kleinere remweg

 Veiligheid in het verkeer

Remkracht, die afhankelijk is van:

• remmen; betere remmen ➝ kleinere remweg

• banden ≥ 1,6mm profiel; minder profiel ➝ langere remweg
• wegdek; gladder wegdek ➝ langere remweg
• bergen of vlak; bergaf ➝ langere remweg

 Veiligheid in het verkeer

Reactieafstand:

Reactieafstand: afstand die nog wordt afgelegd in de reactietijd

 s = v ･ t

Reactietijd: tijd tussen het zien en het reageren. (minimaal 2 sec)

Reactietijd afhankelijk van: vermoeidheid, afleiding, medicijnen, drugs, ...

 Veiligheid in het verkeer

Stopafstand:

Stopafstand: afstand die in het totaal nodig is om tot stilstand te komen.

⟹ stopafstand = reactieafstand + remweg

Veiligheids-maatregelen

Kreukelzone

Autokooi

Gordel

Airbag

Hoofdsteun

Valhelm

Wat denk je dat er gebeurt als je gordel zo dun is als een visdraad?

Veiligheidsgordel

verdeeld de krachten over een grotere oppervlakte en zorgt ervoor dat je niet door de auto vliegt.

Airbags hebben dezelfde werking 

Veiligheidsmaatregelen in een auto

Oefenopgave 1

Twee auto’s rijden met een constante snelheid van 130 km/u achter elkaar. De achterste auto rijdt precies twee seconden na de voorste auto over een pijl op de weg.

Bereken de afstand tussen de twee auto’s.

Oefenopgave 2

Bereken de remweg. Gebruik bovenstaande tabel.

a. Op natte klinkers bij een snelheid van 45 km/u.

b. Op vastgereden sneeuw bij een snelheid van 45 km/u.

c. Op een laagje ijs bij een snelheid van 45 km/u.

d. Op een laagje ijs bij een snelheid van 60 km/u

Aan de slag

Lees 16.3 door en maak de opdrachten 

van paragraaf 16.3 

H16

Paragraaf 4

Pak pen, papier, formuleblad en een rekenmachine

Lesplanning

Startopdracht

Leerdoelen 

Uitleg 

Oefenen

Huiswerk

Startopdracht

Leerdoelen

16.4.1 Je kunt berekeningen uitvoeren met arbeid, kracht en afstand.

16.4.2 Je weet dat 1 Nm arbeid op hetzelfde neerkomt als 1 J arbeid.

Opfrisser: wet van behoud van energie

16.4.3 Je kunt berekeningen uitvoeren in situaties waarin de zwaarte-energie op het hoogste punt gelijk is aan de bewegingsenergie op het laagste punt.

Arbeid

Als je met een kracht een voorwerp verplaatst, 

verricht je arbeid. 

Arbeid 

waarin:
             = arbeid 
             = kracht 
             = afstand 
            

W=F⋅s

s

W

F

Arbeid

W=F⋅s=50⋅5=250J

Arbeid = kracht x afstand

W = F x s

[F] = N

[s] = m

[W] = Nm = J

Newtonmeter en Joule

Arbeid en newtonmeter zijn zo bedacht dat ze altijd hand in hand gaan met energie en Joule.

1 Nm = 1 J

Een voorwerp ophijsen

De hijskracht is dan gelijk aan de zwaartekracht.

W =  F  x s   (F_z = F_hijs = m x g)

Wet van behoud van energie

Bewegingsenergie

De hoeveelheid bewegingsenergie hangt niet alleen af van de snelheid; de massa speelt ook een rol.

Hoe groter de massa, des te groter is de hoeveelheid bewegingsenergie. 

Bewegingsenergie ook wel kinetische energie genoemd.

Bewegingsenergie = 0,5 × massa × snelheid in het kwadraat

Of in symbolen:

Ek = 0,5 ∙ m ∙ v2

Formule Kinetische energie

Kinetische energie is hetzelfde als bewegingsenergie!

Zwaarte-energie

Zwaarte-energie op het hoogste punt = bewegingsenergie op het laagste punt

Eerste twee minuten individueel, daarna minuut overleggen met buurman

Aan de slag

Maken opdrachten 16.4

Leerdoelen

16.4.1 Je kunt berekeningen uitvoeren met arbeid, kracht en afstand.

16.4.2 Je weet dat 1 Nm arbeid op hetzelfde neerkomt als 1 J arbeid.

Opfrisser: wet van behoud van energie

16.4.3 Je kunt berekeningen uitvoeren in situaties waarin de zwaarte-energie op het hoogste punt gelijk is aan de bewegingsenergie op het laagste punt.