Gemiddelde snelheid
De gemiddelde snelheid bereken je door de afgelegde afstand te delen door de tijd die nodig is voor het afleggen van die afstand:
De eenheid voor de afstand (s) is meter (m) of kilometer (km).
De eenheid voor de tijd (t) is seconde of uur (h).
De eenheid voor de gemiddelde snelheid (vgem) is meter per seconde (m/s) of kilometer per uur (km/h). Er geldt: 1 m/s = 3,6 km/h
Voorbeeld
Een auto rijdt van Zutphen naar Amsterdam (110 km) met een gemiddelde snelheid van 80 km/h. Hoe lang duurt de rit?
Gegeven: s = 110 km, vgem = 80 km/h
Gevraagd: t = ?
Uitwerking:
Kracht en bewegen
Krachten op een voorwerp kunnen tot gevolg hebben dat de snelheid waarmee het voorwerp beweegt, verandert.
Om iets te kunnen zeggen over de verandering van de snelheid moet je iets weten over de nettokracht (Fnetto) op het voorwerp en de richting van de kracht.
Er zijn drie verschillende situaties denkbaar:
- Fnetto = 0 is , dan blijft de snelheid gelijk: er is een constante snelheid of het voorwerp blijft stil staan;
er is sprake van rust.
- Fnetto > 0 en Fnetto is in de bewegingsrichting: de snelheid neemt toe: het voorwerp gaat steeds sneller bewegen:
er is sprake van een versnelling.
- Fnetto < 0 en Fnetto is tegen de bewegingsrichting in: de snelheid neemt af:
er is sprake van een vertraging tot het voorwerp stil staat.
Eenparige beweging
Als de nettokracht (Fnetto) op een voorwerp 0 is, dan blijft de snelheid van het voorwerp gelijk: er is een constante snelheid of het voorwerp blijft stil staan.
Als een voorwerp zich met een constante snelheid beweegt, heb je het over een eenparige beweging.
Voorbeeld
Een fietser rijdt met een constante snelheid van 4 m/s.
- In een v-t diagram geef je de snelheid (v) tegen de tijd (t) weer. Bij een eenparige beweging is de grafiek een horizontale lijn.
- Het verband tussen de afgelegde weg (s) en de tijd (t) kun je weergeven in een tabel en in een s-t diagram.
Bij een eenparige beweging is de grafiek een rechte lijn.
Versnelde beweging
Als de nettokracht (Fnetto) op een voorwerp groter dan 0 is en de richting van de kracht is in de bewegingsrichting, dan neemt de snelheid van het voorwerp steeds toe: er is sprake van een versnelde beweging.
Voor de versnelling gebruik je het symbool a.
De eenheid van versnelling is m/s² (meter per seconde kwadraat).
- Het v-t diagram hiernaast hoort bij een optrekkende auto.
Na 1 sec is de snelheid 4 m/s, na 2 sec is de snelheid 8 m/s, etc.
De snelheid neemt iedere seconde met 4 m/s toe.
De versnelling (a) is 4 m/s².
- Je ziet ook het s-t diagram dat hoort bij de optrekkende auto.
Omdat de snelheid van de auto toeneemt, legt de auto in iedere volgende seconde een steeds grotere afstand af.
Je krijgt een gebogen lijn, die steeds steiler loopt.
Vertraagde beweging
Als de nettokracht (Fnetto) op een voorwerp kleiner dan 0 is en de richting van de kracht is tegen de bewegingsrichting in, dan neemt de snelheid van het voorwerp steeds af: er is sprake van een vertraagde beweging.
Voor een vertraagde beweging is de versnelling negatief.
Voorbeeld
- Het v-t diagram hiernaast hoort bij een afremmende auto.
Op het moment dat de auto begint te remmen is de snelheid 16 m/s.
Na 1 sec is de snelheid 12 m/s, na 2 sec is de snelheid 8 m/s, etc.
De snelheid neemt iedere seconde met 4 m/s af. De versnelling (a) is -4 m/s².
- Je ziet ook het s-t diagram dat hoort bij de afremmende auto.
Omdat de snelheid van de auto afneemt, legt de auto in iedere volgende seconde een steeds kleinere afstand af.
Je krijgt een gebogen lijn, die steeds minder steiler loopt.