Hoofdstuk 3, Bewegen

Natuurkunde samenvatting hf3

§ 3.1 Bewegingen vastleggen

Een stroboscooplamp: zendt in een vast ritme korte lichtflitsen uit. Het aantal flitsen per seconden is zelf in te stellen. Een stroboscopische foto van een bewegend voorwerp maak je door de sluiter van het fototoestel open te zetten bij een stroboscopische verlichting. Zo wordt bij iedere flits een afbeelding van het bewegende voorwerp vastgelegd. Op die manier krijg je een foto met meerdere beeldjes van het voorwerp.
Afstand-tijd tabel: kun je bewegingen in vastleggen. Je moet de tussenpozen die er tussen de lichtflitsen zaten weten & hoe hoe groot de afstanden op de foto in werkelijkheid zijn.

Afstand-tijd diagram(s,t-diagram): s=afstand t=tijd tijd=X afstand=Y
Je kunt bij elk tijdstip de bijbehoorende afstand aflezen, en omgekeerd.

§ 3.2 Snelheid

Je kunt de gemiddelde snelheid berekenen door de afgelegde afstand to delen door de tijd die ervoor nodig was:
Gemiddelde snelheid= Afstand:tijd
Vgem= s:t
afstand in meters en tijd in seconden = m/s
afstand in kilometers en tijd in minuten = km/h
Van m/s naar km/h uur: x3,6
En van km/h naar m/s :3,6
Eenparige beweging = v
IN EEN (S,T)DIAGRAM STAAT TIJD HORIZONTAAL EN DE AFSTAND VERTICAAL.

§ 3.3 Versnelling

Versnelde beweging: beweging waarvan de snelheid steeds groter wordt
Vertraagde beweging: beweging waarvan de snelheid steeds kleiner wordt.

Snelheid die gelijkmatigtoeneemt: eenparig versnelde beweging.

versnelling=acceleratie=a

versnelling berekenen:
versnelling=snelheidsverandering:tijd
a=∆v:∆t
∆v= snelheidsverandering dus: ∆v=ve-v-b (eind- beginsnelheid)
∆t= tijdsduur waarin alles heeft plaatsgevonden.
sneldheid zeg je m/s en de tijd in s, dus je vind de versnelling in m/s per s. je schrijf dan: m/s². (a)
Een vertraging is een negatieve versnelling. Dus de versnelling is een negatieve waarde.

§ 3.4 Snelheid-tijddiagrammen

Eenparige versnelde beweging: de snelheid neemt gelijkmatig toe.
Eenparige beweging: de snelheid blijft gelijk.
Eenparige vertraagde beweging: de snelheid neemt gelijkmatig af.

Let erop dat je een (v,t)-diagram (snelheid-tijd) NIET verwart met een (s,t)-diagram (afstand-tijd).

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


§ 3.5 Kracht en beweging

Tegenwerkende Krachten:
Verschillende tegenwerkingen:
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.

Bij een luchtkussenbaan is de tegenwerkende kracht heel klein. Dit komt doordat het voorwerp op een laagje lucht zweeft.
Tegenwerkende krachten: Tegenwerkende krachten zijn krachten die een beweging tegenwerken.

Als de voortstuwende krachten even groot zijn als de tegenwerkende krachten, is de beweging eenparig. In dat geval is de nettokracht 0N.

Als de voortstuwende krachten groter zijn dan de tegenwerkende krachten, is de beweging versneld. In dat geval werkt de nettokracht in dezelfde richting als de beweging.
Als de voortstuwende krachten kleiner zijn dan de tegenwerkende krachten, is de beweging vertraagd. In dat geval werkt de nettokracht tegen de bewegingsrichting in.

§ 3.6 Remmen en Botsen

Remweg is de afstand die afgelegd wordt als een auto aan het remmen is.
Remweg hangt af van:
• De beginsnelheid: de snelheid als de auto begint te remmen.
• De totale massa van de auto: hoe groter de massa, des te langer de remweg.
• De remkracht: Hoe harder je op het rempedaal trapt, des te groter de remkracht en des te korter de remweg.
• De aard van de banden en het wegdek. Bij gladde banen en een nat wegdek is de remweg langer.

Als de snelheid n keer zo groot wordt, wordt de remweg n² keer zo groot.
reactie-afstand = snelheid x reactietijd
stopafstand = reactie-afstand + remweg

Remweg voor inzittenden een auto moet op verschillende manieren zo lang mogelijk gemaakt worden:
• Auto’s worden zo gemaakt, dat bij borsingen de hele voorkant van de auto in elkaar schuift (kreukelzone).

• Veiligheidsgordel en airbag zorgen ervoor, dat de inzittenden niet tegen de vooruit slaan, op het moment dat de auto al vrijwel stilstaat.

Vgem = S:T - Gemiddelde snelheid = Afstand : tijd
a = ∆v : ∆t - Versnelling = Snelheidverandering : Tijd
Sreactie = V X Treactie - Stopafstand = reactie-afstand + remweg
Sstop = Sreactie + Sremweg - Reactie-afstand = Snelheid X Reactietijd