Hoofdstuk 1 Beweging

Natuurkunde Hoofdstuk 1: Bewegen NIET te doen: blz. 20, 21, 26, 27, 30 1.1 Meten van tijd en afstanden Natuurkundigen werken met tijden tussen 10-15 seconde en 10+10 en met afstanden tussen 10-12 mm en 10+24 km.. Tijdtikker: tijden rond de seconde meten we met een stopwatch of secondewijzer. Voor kortere tijden wordt een tijdtikker gebruikt. Dit tikt 50 keer per seconde, tussen 2 stippen is het dan 1/50=0,02 s. Als je met stopwatch een periode T (trillingstijd) meet. Als je kijkt of het afwijkt van het gemiddelde en of dit acceptabel is neem je het getal het verst weg van het gemiddelde (stel dit is 0,05) dan reken je in procenten dus je hebt een gemiddelde (stel dit is 1,32) dan doe je 0,05/1,32 = 0,04 is 4%. Je mag afwijken tot 10%. Je kan ook afstanden meten met een radar of sonar. Radar: Radar is een onzichtbaar licht. Je moet snelheid van licht kennen en een klok die zeer korte tijden kan meten. Met een laserpuls kan de afstand tot de maan gemeten worden tot een paar cm nauwkeurig. Lichtsnelheid is 299 792 458m/s (3 x 108). Als je dan met laserpuls meet dat deze 2,564 heen en weer is geweest dan kan je berekenen: X = ½ x 299 792 458 x 2,564 = 3,843 x 108 m
Dit is op 100km nauwkeurig, wil je tot op cm moet je nauwkeurigere klok hebben. Sonar: Sonar is onhoorbaar geluid. Zo kan je via geluid zenden en ontvangen afstanden bepalen, zoals een dolfijn of een vleermuis. Geluidssnelheid in lucht is (343 m/s). Elektronische klokken: Voor zeer korte tijden hebben we elektronische klokken nodig. Dan kan je b.v 10-5 seconde meten. Het starten en stoppen kan gedaan worden met fotocellen (lichtcensoren). Die geven een signaal als de hoeveelheid licht veranderd: - twee cellen, start-stop - één cel, starten en stoppen, loopt zolang in het donker

Stroboscoop: Flitslamp waarmee snelle bewegingen die zich herhalen kan laten bevriezen. Periodieke bewegingen. Flitsen kan je instellen van 1 per sec tot 100 per sec. De flits is korter dan 0,001 s. Het aantal flitsen per seconde noemen we frequentie – f – van de stroboscoop, in hertz. Bij een draaiende schijf spreekt men i.p.v frequentie van een toerental. Tijd tussen 2 flitsen is weer periode T. Bus komt om het kwartier is de periode ¼ uur en de frequentie 4 keer per uur. T en f zijn dus elkaars omgekeerde. - T = 1/f - f = 1/T
Om een beeld stil te zetten, gebruik je de hoogste stroboscoop frenquentie, dit is de frequentie waarin het beeld beweegt. (uitleg: voorbeeld blz. 19) 1.2 Grafieken en formules; snelheid Een beweging waarbij de beweging langs een rechte lijn gaat en even hard gaat, heet een eenparige rechtlijnige beweging. Snelheid: Snelheid is verplaatsing gedeeld door tijdsduur. Snelheid is v van Latijnse velocitas. V = x/t
Grafieken en formules: x en v hangen van de tijd af, het zijn (wiskundige) functies van de tijd. Je kan beweging op 2 manieren in een grafiek zetten. - x uitzetten tegen t à X(t) = v t - v uitzetten tegen t à V(t) = v (constante waarde) Negatieve snelheid: Als 2 auto’s tijden, de ene vanuit Utrecht naar a’dam met 100km/h en de andere vanuit a’dam naar Utrecht met 80km/h: - V1= + 100 km/h - V2 = - 80 km/h
Andersom mag, het geeft alleen aan dat het naar verschillende kanten is. Het oppervlak onder de V(t)-grafiek: Hoogte × breedte = oppervlak. Het oppervlak tussen de snelheidsgrafiek en de t-as stelt de verplaatsing voor. (uitleg: voorbeeld 3 blz. 28) Gemiddelde snelheid: Bij eenparige beweging lever verplaatsing/tijdsduur dezelfde uitkomst. Bij niet-eenparig niet. Dan is de breuk gemiddelde snelheid en is Vgem of een v met streepje erboven of . Het gemiddelde berekenen doe je door naar het begin en het eind te kijken en dit te delen door de tijd, als de eindwaarde van x kleiner is dan de beginwaarde heeft v een negatieve waarde. Relatieve snelheid: De relatieve waarde bij bijvoorbeeld 90 en 60 is 30, relatieve waarde is de verschilsnelheidà Vrà bij een verschil van 20km en een verschilsnelheid van 30 dan haal je de (auto) dus in 2/3 uur in is 2/3 van 60 is 40 minuten. Als de auto’s elkaar met deze snelheden naderen dan is de verschilsnelheid 150 ( +90 en –60): - Vr = 90 – (-60) = 150 km/h - Is de afstand dan 75km, dan wordt dit door de 150 km/h in een halfuur afgelegd.