Beweging

Paragraaf 1: Beweging Vastleggen Beweging kan je op verschillende manieren vastleggen: 1. Fotograferen: Je krijgt dan een reeks foto’s die elk één moment van de beweging laten zien. Hetzelfde doe je eigenlijk ook met filmen. 2. Stroboscopisch Fotograferen: Zo’n foto wordt gemaakt in een verduisterde ruimte, met als enige verlichting een stroboscooplamp. De sluiter van het fototoestel staat gedurende de hele beweging open. Elke keer dat de stroboscooplamp een lichtflits geeft, wordt op de film één momentopname van de beweging vastgelegd. 3. Afstand-tijd tabel: Door de afgelegde afstand (s) van een bepaalde tijd (t) in een tabel te plaatsen, kan je een diagram maken. Hieruit kan je het verloop van de beweging zien. Paragraaf 2: Snelheid De gemiddelde snelheid geeft goed weer hoe snel iets of iemand zich voortbeweegt. De gemiddelde snelheid kun je als volgt uitrekenen: s

V gem. = - t
De uitkomst kan in meters per seconde (m/s) of in kilometers per uur (km/h) zijn. Dit hangt af van de manier waarop je de formule invult. Vaak is het handig snelheden om te rekenen van m/s naar km/h, of omgekeerd. Zie het volgende voorbeeld maar eens: 10 km 10000 m
10 km/h = ------ = --------- = 2,7 m/s 1 h 3600 s
Dit komt overeen met delen door 3,6. 3600 x 10 m 36000 m 36 km
10 m/s = ------------- = --------- = ------- = 36 km/h 36000 x 1 s 1 h 1 h
Dit komt overeen met vermenigvuldigen met 3,6. Als de snelheid constant is, praat je niet over een gemiddelde snelheid, maar over een eenparige beweging. Weet je dus de gemiddelde snelheid, dan weet je ook meteen de snelheid op elk moment van de beweging. Je krijgt dan de volgende formule: s
V = V gem. = - T Paragraaf 3: Versnelling Als de snelheid steeds groter wordt, dan spreek je over een versnelde beweging. Is deze versnelling constant, dat spreek je over een eenparige versnelde beweging. Als de snelheid steeds kleiner wordt, dan spreek je over een vertraagde beweging. Is deze vertraging constant, dan spreek je over een eenparige vertraagde beweging. De snelheid die in een versnelde beweging in een seconde wordt afgelegd, noem je de versnelling (a). Dit kun je alleen berekenen van een eenparige versnelde of vertraagde beweging. Dit doe je als volgt: ∆ v
a = -------- = m/s² ∆ t

Hierin is ∆ v de snelheidsverandering. Dat wil zeggen het verschil tussen de eindsnelheid en de beginsnelheid. ∆ t is de tijdsduur waarin de snelheidsverandering heeft plaatsgevonden. De Tijdtikker is een apparaat dat met regelmatige tussenpozen een stip zet op een bewegend strookje papier. Paragraaf 4: Snelheid-tijd diagrammen Door het aflezen van een snelheid-tijd diagram, kun je de afgelegde afstand te weten komen. Dit doe je door de snelheid te vermenigvuldigen met de tijd. Houd hierbij wel in de gaten of het een constante of versnelde beweging is. Uit een snelheid-tijd diagram kan je ook de versnelling berekenen, volgens de gebruikelijke formule. Paragraaf 5: Kracht en Beweging Als je beweegt zijn er altijd krachten die je beweging tegenwerken: - Luchtweerstand (de weerstand van de lucht) - Rolweerstand (de weerstand van het vervormen van banden) - Wrijvingskracht (de weerstand van wrijven met bijvoorbeeld de ondergrond) Als er geen weerstand is, dan blijft het voorwerp eindeloos bewegen. Denk maar aan een satelliet in de ruimte. Weerstand heb je op aarde altijd. Om te blijven bewegen, heb je altijd een voortstuwende kracht nodig. Is de voortstuwende kracht gelijk aan de tegenwerkende kracht, dan is je beweging eenparig. Is de voortstuwende kracht groter dan de tegenwerkende kracht, dan is je beweging versneld. Is de voortstuwende kracht kleiner dan de tegenwerkende kracht, dan is je beweging vertraagd. Tegenwerkende krachten kun je verkleinen door bijvoorbeeld een luchtkussenbaan te gebruiken. Dan verklein je de weerstand. Paragraaf 6: Remmen en Botsen Als je remt, dan maak je de wrijvingskracht groter. Hierdoor wordt de voortstuwende krachten meer tegengewerkt en rem je dus. Tijdens het remmen leg je nog wel een bepaalde afstand af, de remweg. Hoe groot de remweg is, hangt af van: 1. De beginsnelheid
2. De totale massa
3. De remkracht
Om de remweg uit te rekenen, moet je weten hoeveel keer groter de snelheid wordt. Dan wordt de remweg in het kwadraat keer zo groot. De tijd tussen zien en afremmen wordt de reactietijd genoemd. Dat ligt meestal tussen de 0,7 en 1,0 seconde. De totale afstand die een auto nodig heeft om te stoppen is groter dan alleen de remweg. Je moet ook de afstand meerekenen die de auto tijdens de reactietijd aflegt. Dit heet de reactie-afstand. Voor de totale stofafstand geldt dus: Stopafstand = Reactie-afstand + remweg
Waarbij: Reactie-Afstand = snelheid x reactietijd. Als een auto ergens tegenaan botst, staat hij vrijwel meteen stil. De ‘remweg’ bij een botsing is heel kort. De afremmende krachten zijn dan erg groot. Hetzelfde geldt voor de krachten die op de mensen in de auto werken. De krachten op de inzittenden worden zo klein mogelijk gehouden. Dit doen ze door de ‘remweg’ zo lang mogelijk te houden: 1. Auto’s worden zo gemaakt, dat bij botsingen de hele voorkant van de auto in elkaar schuift (Kreukelzone). 2. Veiligheidsgordel en Airbag zorgen ervoor, dat de inzittenden niet tegen de vooruit slaan, op het moment dat de auto vrijwel stil staat.