Hoofdstuk 3, Bewegen

Samenvatting Natuurkunde; Hoofdstuk 3 Beweging

Paragraaf 1: Bewegingen vastleggen en beschrijven.
Bewegingen Fotograferen:
Er zijn verschillende manieren bedacht om bewegingen vast te leggen:
1. De beweging met korte tussenpozen te fotograferen.
2. De beweging vastleggen door een Stroboscopische foto te maken.
Stroboscopische foto: foto die gemaakt wordt in verduisterde ruimte m.b.v. een stroboscooplamp. De sluiter staat de hele tijd open.
Stroboscooplamp: een lamp die met regelmatige tussenpozen een korte lichtflits geeft.


Een afstand-tijdtabel maken:
Bewegingen kun je vastleggen in een afstand-tijdtabel. Zo’n tabel kun je bv. Maken aan de hand van een stroboscopische foto van de beweging. Je moet dan wel weten:
1. welke tussenpozen er tussen de lichtflitsen zaten.
2. hoe groot de afstanden op de foto in werkelijkheid zijn

Een afstand-tijddiagram maken:
Van een afstand-tijdtabel kun je een afstand-tijddiagram maken. Zo’n diagram word ook wel een (s,t)diagram genoemd. De letter S staat voor afstand en de letter T voor tijd.

Paragraaf 2: Snelheid
De gemiddelde snelheid berekenen:
De gemiddelde snelheid kun je bereken door de afgelegde afstand te delen door de tijd die er nodig was:
Gemiddelde snelheid= afstand: tijd
Vgem= S:T
Afstand --> Meters Tijd -->Seconden Vgem --> M/S
Afstand --> Km Tijd --> Uren Vgem--> Km/H

Snelheid Omrekenen:
Om snelheid te kunnen omrekenen moet je weten dat:
1 Km = 1000 m.
1 h = 36oo s.

Van M/S naar Km/H --> Keer 3,6 (x3,6)
Van Km/H naar M/S --> delen door 3,6 (:3,6)


Afstand en Tijd berekenen:
De formule Vgem = S:T kun je ook gebruiken om er de afstand of de tijd mee te berekenen.
V= Gemiddelde Snelheid
S= Afstand
T=Tijd

De eenparige Beweging:
Bij een eenparige beweging veranderd de snelheid niet: de snelheid blijft constant. Als je de gemiddelde snelheid kent, weet je meteen hoe groot de snelheid op elk moment van de beweging was. Bij een eenparige beweging geld dus: V = Vgem=S:T
V= snelheid op elk moment, T=Tijd nodig was afleggen van de Afstand =S

Paragraaf 3: Versnelling
Van snelheid veranderen:
Versnelde beweging: Een versnelde beweging is een beweging waarvan de snelheid steeds groter wordt.
Vertraagde beweging: Een vertraagde beweging is een beweging waarvan de snelheid steeds kleiner wordt.

De tijdtikker:
Tijdtikker: Een tijdtikker is een apparaatje dat met regelmatige tussenpozen een stip zet op een (bewegende) strook papier. Je kunt de tijdtikker gebruiken om bewegingen te onderzoeken.

De versnelling:

Eenparig versnelde beweging: Een eenparig (versnelde) beweging is een beweging waarbij de snelheid gelijkmatig toeneemt. Die gelijkmatige toename heet de versnelling.
Versnelling: De gelijkmatige toename van de snelheid bij een eenparig versnelde beweging heet de versnelling.
Het symbool voor versnelling is A (van acceleratie)

De versnelling berekenen:
Voor een eenparig versnelde beweging kun je de versnelling bereken met:
Versnelling = snelheidsverandering : tijd
A= ▲V: ▲T
Hierin is:
1. ▲V- De snelheidsverandering: dit is het verschil tussen de eindsnelheid Ve en de beginsnelheid Vb. Dus ▲V= Ve- Vb
2. ▲T-De tijdsduur waarin de snelheidsverandering heeft plaatsgevonden.
Als je snelheid invult in M/S en de tijd in Seconden, vind je de versnelling in M/S2

De vertraging:
Vertraging: Een vertraging is een negatieve versnelling. Een bewegend voorwerp is vertraagd als de beginsnelheid hoger is dan de eindsnelheid.

Paragraaf 4: Snelheid Tijddiagrammen
Het Snelheid-Tijddiagram (V,T)-diagram:

De bovenste x is het (v,t)-diagram van een eenparige versnelde beweging: de snelheid neemt gelijkmatig toe.
De middelste x is het (v,t)-diagram van een eenparige beweging: de snelheid blijft gelijk.
De onderste x is het (v,t)-diagram van een eenparige
vertraagde beweging: de snelheid neemt gelijkmatig af.

Let erop dat je een (v,t)-diagram NIET verwart met een (s,t)-diagram (afstand-tijd). Kijk daarom altijd goed naar de bijschriften langs de assen van de grafiek.

De afstand bepalen uit een (v,t)-diagram:
De afstand bepalen uit een (v,t)-diagram doe je door de oppervlakte te berekenen:
Een rechthoek bereken je door: Hoogte x Basis..
Een driehoek bereken je door: Hoogte x Basis : 2

De snelheid tijdens het remmen:
Reactietijd: De reactietijd is de tijd tussen zien en handelen
Stopafstand: De stopafstand is de totale afstand die een auto nodig heeft om tot stilstand te komen.
Reactieafstand: De reactie-afstand is de afstand die een auto tijdens de reactietijd aflegt.
Remweg: De remweg is de afstand die een voertuig tijdens het remmen aflegt.

De stopafstand kun je als volgt berekenen: Stopafstand: reactieafstand + remweg


Waar hangt de remweg van af?
Hoe groot de remweg is, hangt af van:
1. De beginsnelheid. Dat is de snelheid op het moment dat de auto begint te remmen. (Hoe groter de beginsnelheid, hoe groter de remweg.)
2. De (totale) massa van de auto. Hoe groter de massa van een auto, des te langer de remweg.
3. De remkracht. Hoe harder je op het rempedaal trapt, des te groter de remkracht en des te korter de remweg.
4. De aard van de banden en het wegdek. Bij gladde banen en een nat wegdek is de remweg langer.

Paragraaf 5: Kracht en Beweging
Tegenwerkende Krachten:
Welke tegenwerkende krachten zijn er?
Luchtweerstand: Als je fietst, beweeg je door lucht. Die lucht voel je als een tegenwerkende kracht. Die kracht noem je de luchtweerstand.
Rolweerstand: Als je fietst, vervormen je banden en de ondergrond waarop je rijdt. Die vervorming leidt tot een tegenwerkende kracht die de rolweerstand wordt genoemd.
Wrijvingskracht: De wrijvingskracht is de tegenwerkende kracht die ontstaat als materialen of onderdelen elkaar raken.

Hoe kun je dit verminderen?

Luchtweerstand: Door jezelf en je fiets te stroomlijnen.
Rolweerstand: door je banden stevig op te pompen en op een harde èn vlakke ondergrond te rijden.
Wrijvingskracht: Door de oppervlakken te smeren die langs elkaar wrijven.

Tegenwerkende krachten verminderen:
Luchtkussenbaan: Met een luchtkussenbaan kun je voorwerpen laten zweven op een dun laagje lucht. Als je het voorwerp op de luchtkussenbaan in beweging brengt, beweegt het met een vrijwel constante snelheid verder. Het voorwerp ondervindt dan nauwelijks tegenwerkende krachten.

Voortstuwende en Tegenwerkende krachten:
Tegenwerkende krachten: Tegenwerkende krachten zijn krachten die een beweging tegenwerken.
Voortstuwende krachten: Op aarde heb je bij het voortbewegen altijd te maken met tegenwerkende krachten. Om te blijven bewegen, is er altijd een voortstuwende kracht nodig. Zonder voorstuwende kracht zou de voortbewegingsnelheid steeds kleiner en uiteindelijk nul worden.