Samenvatting H1 t/m H6 (hele boek)
+ Uitgewerkte begrippen (aan het eind)
, Natuurkunde H1 – Bewegen in beeld
§1.1 – Bewegingen vastleggen
Bewegingen vastleggen
Bij een beweging kun je kijken naar de plaats en de tijd. De plaats (x) druk je uit in meter (m)
en de tijd (t) in seconde (s). Meestal is de oorsprong van een grafiek het beginpunt.
Als je naar een deel tussen twee plaatsen wil kijken, kijk je naar de verplaatsing (Δx) die je
ook uitdrukt in meter (m). Zo is ook Δt een tijdsduur.
Om een langzame beweging te meten kun je de plaats meten met een meetlint of liniaal en de
tijd met een stopwatch.
Voor snellere bewegingen gebruik je een stroboscoop of een videometing.
- Een stroboscoop is een lamp die korte, vaste tussenpozen flitsen geeft. Als je hier een
foto van maakt met een lange sluitertijd, kun je mooi de beweging zien van het
voorwerp (zie afbeelding).
- Een videometing is een filmpje met foto’s achter elkaar met vaste tussenpozen.
Opmerkingen:
● Bij een beweging langs een rechte lijn kun je naar links of naar rechts. Dat verschil
geef je aan door bijvoorbeeld de verplaatsing naar rechts positief te maken en de
verplaatsing naar links negatief.
● Bij een verplaatsing van 0 meter betekent dat niet dat het in rust is geweest. Als je 10
meter naar links en 10 meter naar rechts loopt is de verplaatsing 0 m.
● In dit voorbeeld is de afgelegde weg 20 m, dit geef je aan met het symbool s.
● Als de richting niet verandert, geldt: s = Δx
De gemiddelde snelheid
De gemiddelde snelheid geeft weer hoeveel afstand je hebt verplaatst per tijdseenheid:
, v(gem) = Δx ÷ Δt
v(gem) = gemiddelde snelheid in meter per seconde (m/s)
Δx = de verplaatsing in meter (m)
Δt = tijdsduur in seconde (s)
Wil je van m/s naar km/h, moet je vermenigvuldigen met 3,6. Andersom moet je delen.
1 m/s = 3,6 km/h
De snelheid op een tijdstip
De gemiddelde snelheid zou niet overal in de beweging gelijk kunnen zijn. De snelheid op
één tijdstip is de momentane snelheid.
Deze kun je berekenen als je een (x,t)-grafiek hebt van de beweging. Je tekent dan een
raaklijn tegen de grafiek aan op het tijdstip dat je wilt weten. Vervolgens bepaal je de
steilheid of helling van de raaklijn. Dit doe je op dezelfde manier als de vorige formule:
v = snelheid in meter per seconde (m/s)
Δx = verplaatsing in meter (m)
Δt = tijdsduur in seconde (s)
Hoe steiler de (x,t)-grafiek, hoe hoger de snelheid.
Eenparige beweging
In deze grafiek ((x,t)-grafiek van Dafne Schippers), zie je dat de
snelheid constant is na 3 seconden. De raaklijn namelijk na 3
seconden steeds samenvallen met de grafiek.
Zo’n beweging noem je een eenparige beweging.
Gedurende een eenparige beweging kun je de verplaatsing
berekenen met:
s=v×t
s = verplaatsing in meter (m)
v = snelheid in meter per seconde (m/s)
t = tijdsduur in seconde (s)
Gedurende een versnelling/vertraging of andere niet eenparige
beweging kun je de verplaatsing berekenen met:
s = v(gem) ÷ t
, §1.2 – Snelheidsgrafieken
Het (v,t)-diagram
Een beweging kun je ook vastleggen door de snelheid en de tijd te meten. De momentane
snelheid staat verticaal en de tijd horizontaal.
Zo kun je ook (x,t)-diagrammen omzetten in (v,t)-diagrammen:
- Het (x,t)-diagram begint horizontaal, hier is de snelheid 0. Dus op t = 0 geldt v = 0.
- In periode I, van t = 0 tot t = 3 wordt de grafiek van het (x,t)-diagram steeds steiler.
De snelheid neemt hier toe.
- In periode II, vanaf t = 3 is de (x,t)-grafiek een rechte lijn met een constante snelheid.
De (v,t)-grafiek is op deze constante snelheid een horizontale lijn.
Verplaatsing bij constante snelheid
In een (x,t)-diagram is een eenparige beweging te herkennen aan een schuine, rechte lijn.
In een (v,t)-diagram is een eenparige beweging te herkennen aan een rechte, horizontale lijn.
Een beweging met een constante snelheid langs een rechte lijn heet een eenparige rechtlijnige
beweging.