Pulsar H.1, bewegen in grafieken

Snelheid

Snelheid is de afstand die wordt afgelegd in één seconde. De eenheid van snelheid bestaat altijd uit de eenheid van een afstand (bijv. meter) en de eenheid van een tijd (bijv. seconde). De meest gebruikte eenheid voor het aangeven van een snelheid is m/s. wanneer het gaat over bijvoorbeeld de snelheid van een auto kan je ook gebruik maken van de eenheid km/uur.
Vaak meet je de snelheid niet zelf. Je meet alleen de afstand en de tijd die je er over doet. De snelheid die je dan hebt kun je berekenen met een verhoudingstabel.
Bijv.
1500 m 6 m 21600 m 21,6 km
250 s 1 s 3600 s 1 uur
Snelheid is de afstand die in één seconde wordt afgelegd. De standaardeenheid van snelheid is de meter per seconde (m/s). snelheid meet je door afstand en tijd te meten. De snelheid kun je dan berekenen met een verhoudingstabel.
v = s / t
v snelheid
s afstand
t tijd
Bewegingen op een stroboscoopfoto

Een stroboscoop is een apparaat dat regelmatig lichtflitsen geeft. Je kunt zelf instellen hoe snel het apparaat flitst. Wanneer je hem instelt op bijvoorbeeld 5 Hz. Dan maakt hij 5 flitsen per seconde.
Je kunt bewegingen bestuderen met stroboscoopfoto’s.

Bewegingen meten met de computer

Om bewegingen met een computer te kunnen meten, heb je een plaatssensor nodig. De plaatssensor zendt onhoorbare (ultrasoon) geluid uit. Het voorwerp kaatst het geluid terug en daardoor is de plaatssensor instaat om uit te rekenen hoe ver het voorwerp vandaan is. Het voordeel van een computermeting is dat de beweging meteen weer gegeven wordt in een grafiek.
Met een computer en een plaatssensor kun je een beweging meten. In een grafiek zie je in één oogopslag het verloop van de beweging.

Beweging in een plaatsgrafiek

In een plaatsgrafiek zet je de plaats van een voorwerp uit tegen de tijd. In zo’n grafiek kun je dus meteen zien of een voorwerp stilstaat, versneld of vertraagt. Een plaatsgrafiek noemen we ook wel een (s,t)-grafiek.
Hier een voorbeeld van een stilstaande beweging (de paddestoel) en een eenparig versnelde beweging (de fietser).
s Afstand
t tijd
In een plaatsgrafiek zet je de plaats van een voorwerp uit tegen de tijd

De snelheid bepalen uit een plaatsgrafiek

In een plaatsgrafiek kun je gemakkelijk de snelheid van een voorwerp bepalen. Je leest gewoon de afstand en tijd af uit de grafiek, delen door elkaar en je hebt de snelheid. Wanneer je de gemiddelde snelheid van het hele traject wilt weten, deel je ∆S door ∆t.
∆S / ∆t komt overeen met het hellinggetal van de grafiek.
Bij een constante snelheid is de plaatsgrafiek een rechte lijn. Hoe steiler de grafiek, des te groter is de snelheid. De gemiddelde snelheid reken je uit door de verplaatsing ∆s te delen door de tijdsduur ∆t
v = ∆s / ∆t

Vallen met lucht weerstand

Wanneer een vogel een duikvlucht gaat hij is het begin steeds sneller. Op een gegeven moment is de luchtweerstand zo groot dat hij niet meer sneller kan. De snelheid blijft dan gelijk.
Iets wat valt gaat ik het begin steeds sneller. Door de toename van de luchtweerstand wordt de snelheid op een gegeven moment constant.

De snelheidsgrafiek

In een snelheidsgrafiek zet je de snelheid van een voorwerp uit tegen de tijd. Het symbool voor snelheid is v. snelheidsgrafieken noemen we ook wel (v,t)- grafieken.
In een snelheidsgrafiek zet je de snelheid van een voorwerp uit tegen de tijd.

Snelheidsverandering

Stel dat je snelheid in 2 s toeneemt met 10 m/s. per seconde neemt je snelheid dan toe met 5m/s. De versnelling is dan ook 5 meter per seconde per seconde, ofwel 5 m/s/s. Dit staat een beetje raar daarom schrijven we het op als m/s2. Het symbool voor versnelling is a. Als de snelheid afneemt is de versnelling negatief. Een vertraging van 5 m/s2 is dus hetzelfde als een versnelling van -5 m/s2.
Een toename of afname van een snelheid per seconde heet versnelling. De eenheid van versnelling is m/s2
Versnelling bepalen uit de snelheidsgrafiek
De versnelling reken je uit door de snelheidsverandering ∆v te delen door de tijd ∆t. De versnelling is dus het hellingsgetal van de snelheidsgrafiek.
De versnelling reken je uit door de snelheidsverandering ∆v te delen door de tijd ∆t.
a = ∆v / ∆t

De snelheid op een tijdstip bepalen uit de plaatsgrafiek

Wanneer je een snelheid op een bepaald punt in de plaatsgrafiek wil weten, teken je de raaklijn. Het hellingsgetal van de raaklijn is de snelheid op dat punt.

In deze afbeelding is de ∆t: 4-2 = 2 en ∆s: 10 – 5 = 5
De snelheid in het punt is v = ∆s / ∆t dus v = 5/2 = 2,5 m/s
De snelheid op een tijdstip bepaal je uit de plaatsgrafiek door de raaklijn te tekenen. Het hellingsgetal ∆s / ∆t van de raaklijn is de snelheid.

Verplaatsing in een snelheidsgrafiek

Wil je de verplaatsing bepalen met behulp van een snelheidsgrafiek, dan moet je de oppervlakte bereken onder het deel waarvan je de afgelegde afstand wil berekenen.

In het figuur is het oppervlakte 6 x 5 = 30. De afstand die is afgelegd is dus 30 m.
In een snelheidsgrafiek bepaal je de verplaatsing door de oppervlakte onder de lijn uit te rekenen. Als de lijn niet recht is trek je de lijn zo eerlijk mogelijk recht of tel je het aantal hokjes onder de lijn.

REACTIES

Log in om een reactie te plaatsen of maak een profiel aan.

T.

T.

Waar kan ik de oefentoets vinden van Pulsar 3e editie hoofdstuk 1 havo 4?

5 jaar geleden

Antwoorden

gast

gast