Samenvatting kennisclips theorie – Blok 2.1
__________________________________________________________
Kennisclip – inleiding in bewegen
Mechanica = onderdeel van de natuurkunde dat zich bezighoudt met bewegingen van voorwerpen
onder invloed van de krachten die erop werken.
Mechanica omvat de volgende gebieden:
De kinematica = bepalen de beschrijving van de bewegingen zonder op de oorzaken van die
bewegingen in te gaan.
positie, snelheid, versnelling, baan lichaamszwaartepunt of energieën, etc.
De dynamica of kinetica = houdt zich bezig met het achterhalen van de oorzaken van bewegingen
(wordt ook wel krachtenleer genoemd)
De statica of evenwichtsleer = onderdeel binnen de dynamica/kinetica. Geen sprake van
bewegingen, maar wel van krachten en momenten (houding)
Biomechanica = mechanica toegepast op biologische systemen (bijv. de mens) om menselijke
houdingen en bewegingen te bestuderen
3 hoofdvormen van beweging:
1. Translatie = verplaatsing van het zwaartepunt, terwijl de lichaamsdelen in dezelfde stand blijven
ten opzichte van de omgeving
rechtstandige sprong, in rechte lijn lopen, fietsen, zwemmen, driesprong
2. Rotatie = draaiing van lichaamsdelen om het zwaartepunt, terwijl het zwaarte punt op dezelfde
plaats blijft ten opzichte van de omgeving
pirouette, molendraai, ruiterdraai
3. Translatie + rotatie = combinatie van translatie en rotatie
koprol, overslag, radslag, salto, hoogspringen, discuswerpen, kogelstoten, etc.
Beweging versus houding:
Bij een beweging:
- is het een translatie, rotatie of allebei?
- in welke vlakken en om welke assen vindt de beweging van het lichaam plaats?
Bij een houding:
- hoe kun je de houding omschrijven?
- is er sprake van een stabiel, labiel, metastabiel of indifferent evenwicht?
Zwaartepunt (massamiddelpunt) = middelpunt van de massa
voorbeeld: plankje van willekeurige vorm op een vinger ondersteunen, waar één plaats te vinden is
waarbij het plankje niet valt maar in evenwicht blijft liggen.
Het zwaartepunt kan samengesteld worden uit de deelzwaartepunten (dzp)
Het zwaartepunt kan ook buiten het lichaam liggen
Lichaamszwaartepunt = zwaartepunt van het hele lichaam van een sporter
Voorbeeld van hiernaast:
Twee blokjes worden op de schuine zijde samengevoegd tot één,
we krijgen dan een soort boemerangvorm.
De resultante R = 2Fz; ZZ1: ZZ2 = 1 : 1.
Z ligt nu buiten het lichaam. Het centrale zwaartepunt is dus niet
gebonden aan het stoffelijk gedeelte van het lichaam.
, Kennisclip – potentiële energie/zwaarte-energie
Zwaarte-energie = energie die vrijkomt wanneer een voorwerp naar beneden valt
Potentiële energie = energie dat een voorwerp heeft op een bepaalde hoogte zonder dat het naar
beneden valt deze energie komt niet vrij
Ez = m • g • h
Ez = zwaarte-energie (in Joule)
m = massa (in kg)
g = zwaartekrachtconstante/gravitatieconstante (9,81 m/s 2)
h = hoogte (in meters)
Hoe groter de massa, hoe hoger de energie
Voorbeeld berekening vrijkomen energie:
De beroemde Niagara Falls watervallen zijn gemiddeld 50 meter hoog. Per seconde valt er ongeveer
1,8 miljoen liter water naar beneden. Hoeveel energie komt hierbij vrij?
h = 50 meter
m = 1,8 miljoen liter = 1.800.000 kg
g = 9,81 m/s2
Ez = 1.800.000 • 9,81 • 50 = 882.900.000 J
Voorbeeld berekening ergens energie instoppen en kijken hoe hoog het komt:
Een tennisbal van 100 gram wordt recht omhoog geslagen met een energie van 50 J. Hoe hoog komt
de tennisbal? Verwaarloos luchtwrijving
m = 100 g = 0,1 kg
E = 20 J
g = 9,81 m/s2
20 = 0,1 • 9,81 • h
20 = 0,981 • h
20 : 0,981 = h = 20,4 meter
__________________________________________________________
Kennisclip – inleiding in bewegen
Mechanica = onderdeel van de natuurkunde dat zich bezighoudt met bewegingen van voorwerpen
onder invloed van de krachten die erop werken.
Mechanica omvat de volgende gebieden:
De kinematica = bepalen de beschrijving van de bewegingen zonder op de oorzaken van die
bewegingen in te gaan.
positie, snelheid, versnelling, baan lichaamszwaartepunt of energieën, etc.
De dynamica of kinetica = houdt zich bezig met het achterhalen van de oorzaken van bewegingen
(wordt ook wel krachtenleer genoemd)
De statica of evenwichtsleer = onderdeel binnen de dynamica/kinetica. Geen sprake van
bewegingen, maar wel van krachten en momenten (houding)
Biomechanica = mechanica toegepast op biologische systemen (bijv. de mens) om menselijke
houdingen en bewegingen te bestuderen
3 hoofdvormen van beweging:
1. Translatie = verplaatsing van het zwaartepunt, terwijl de lichaamsdelen in dezelfde stand blijven
ten opzichte van de omgeving
rechtstandige sprong, in rechte lijn lopen, fietsen, zwemmen, driesprong
2. Rotatie = draaiing van lichaamsdelen om het zwaartepunt, terwijl het zwaarte punt op dezelfde
plaats blijft ten opzichte van de omgeving
pirouette, molendraai, ruiterdraai
3. Translatie + rotatie = combinatie van translatie en rotatie
koprol, overslag, radslag, salto, hoogspringen, discuswerpen, kogelstoten, etc.
Beweging versus houding:
Bij een beweging:
- is het een translatie, rotatie of allebei?
- in welke vlakken en om welke assen vindt de beweging van het lichaam plaats?
Bij een houding:
- hoe kun je de houding omschrijven?
- is er sprake van een stabiel, labiel, metastabiel of indifferent evenwicht?
Zwaartepunt (massamiddelpunt) = middelpunt van de massa
voorbeeld: plankje van willekeurige vorm op een vinger ondersteunen, waar één plaats te vinden is
waarbij het plankje niet valt maar in evenwicht blijft liggen.
Het zwaartepunt kan samengesteld worden uit de deelzwaartepunten (dzp)
Het zwaartepunt kan ook buiten het lichaam liggen
Lichaamszwaartepunt = zwaartepunt van het hele lichaam van een sporter
Voorbeeld van hiernaast:
Twee blokjes worden op de schuine zijde samengevoegd tot één,
we krijgen dan een soort boemerangvorm.
De resultante R = 2Fz; ZZ1: ZZ2 = 1 : 1.
Z ligt nu buiten het lichaam. Het centrale zwaartepunt is dus niet
gebonden aan het stoffelijk gedeelte van het lichaam.
, Kennisclip – potentiële energie/zwaarte-energie
Zwaarte-energie = energie die vrijkomt wanneer een voorwerp naar beneden valt
Potentiële energie = energie dat een voorwerp heeft op een bepaalde hoogte zonder dat het naar
beneden valt deze energie komt niet vrij
Ez = m • g • h
Ez = zwaarte-energie (in Joule)
m = massa (in kg)
g = zwaartekrachtconstante/gravitatieconstante (9,81 m/s 2)
h = hoogte (in meters)
Hoe groter de massa, hoe hoger de energie
Voorbeeld berekening vrijkomen energie:
De beroemde Niagara Falls watervallen zijn gemiddeld 50 meter hoog. Per seconde valt er ongeveer
1,8 miljoen liter water naar beneden. Hoeveel energie komt hierbij vrij?
h = 50 meter
m = 1,8 miljoen liter = 1.800.000 kg
g = 9,81 m/s2
Ez = 1.800.000 • 9,81 • 50 = 882.900.000 J
Voorbeeld berekening ergens energie instoppen en kijken hoe hoog het komt:
Een tennisbal van 100 gram wordt recht omhoog geslagen met een energie van 50 J. Hoe hoog komt
de tennisbal? Verwaarloos luchtwrijving
m = 100 g = 0,1 kg
E = 20 J
g = 9,81 m/s2
20 = 0,1 • 9,81 • h
20 = 0,981 • h
20 : 0,981 = h = 20,4 meter
