H5 Kracht en Beweging NOVA havo 3 - kopie 1

H5 Kracht en Beweging NOVA havo 3 - kopie 1

H5 Kracht en Beweging

Voorkennis

Wat moet je weten voordat je begint met deze paragraaf.

  • Je moet weten wat de formule voor de snelheid is.
  • Je moet weten wat de formule voor de afstand is.
  • Je moet een diagram kunnen aflezen.
  • Je moet de snelheid van meter per seconde (m/s) om kunnen rekenen naar kilometer per uur (km/h) en andersom.
  • Je moet weten wat een constante snelheid is.

Voorkennis Toets

Paragraaf 1 Versnellen. Leerdoelen en vaardigheden checklist

Leerdoelen van deze paragraaf:

  1. de leerlingen kunnen de snelheid berekenen met de bijbehorende formules.
  2. de leerlingen weten wat een versnelde- eenparige- en eenparig versnelde beweging is en kunnen deze van elkaar onderscheiden.
  3. de leerlingen kunnen een (v,t)-diagram lezen.
  4. de leerlingen kunnen de afstand bereken vanuit een (v,t)-diagram.
  5. de leerlingen kunnen van m/s naar km/h berekenen. En andersom

Snelheid, tijd- diagram

Een (snelheid,tijd)-diagram is een diagram waarin de snelheid is uitgezet tegen de tijd. Dit betekent dat de snelheid op de y-as en de tijd op de x-as van de grafiek staat.

Een andere naam voor een (snelheid,tijd)-diagram is een (v,t)-diagram, omdat het symbool voor de snelheid een kleine letter '' v '' is en het symbool voor de tijd een kleine letter '' t ''. 

In figuur 1 hieronder is een (v,t)-diagram te zien.

Figuur 1. het (v,t)-diagram van een optrekkende auto
Figuur 1. het (v,t)-diagram van een optrekkende auto

Versnelde beweging

Een versnelde beweging is een een beweging van een voorwerp waarvan de snelheid steeds toeneemt.

In figuur 1 is van t= 0 seconde tot t = 4 seconde een versnelde beweging te zien.

Figuur 1. het (v,t)-diagram van een optrekkende auto
Figuur 1. het (v,t)-diagram van een optrekkende auto

Eenparige beweging

Een eenparige beweging is een beweging van een voorwerp waarvan de snelheid niet toe- of afneemt.

In figuur 1 is van t= 4 seconde tot t = 7 seconde een versnelde beweging te zien.

Figuur 1. het (v,t)-diagram van een optrekkende auto
Figuur 1. het (v,t)-diagram van een optrekkende auto

Eenparige versnelde beweging

Een eenparig versnelde beweging is een een beweging van een voorwerp waarvan de snelheid steeds met dezelfde hoeveelheid toeneemt.

In figuur 1 is van t= 0 seconde tot t = 4 seconde een eenparig versnelde beweging te zien.

Figuur 1. het (v,t)-diagram van een optrekkende auto
Figuur 1. het (v,t)-diagram van een optrekkende auto

Versnelling

De versnelling geeft aan met hoeveel snelheid een bepaalde beweging toe of afneemt per seconde.

Je zou dus een formule kunnen opstellen waar dit tot stand komt.

Als de versnelling van een voorwerp de toe of afname van de snelheid is per seconde, dan betekent dit dat je de snelheid moet delen door de tijd.

\(versnelling = {toename-snelheid \over toename-tijd}\)

Het symbool voor de versnelling is de kleine letter '' a ''. Dit komt van het engelse woord 'accleration'.

De formule voor de versnelling wordt dus...

\(a = {Δv \over Δt}\)

De versnelling is het hellingsgetal in een v-t diagram

Afgelegde afstand bepalen in een (v,t)-diagram

Om de afgelegde afstand te bepalemn in een (v,t)-diagram moet je de oppervlakte onder de grafiek berkenen. Dit heet ookwel de oppervlakte onder de grafiek methode.

De reden waarom dit werkt is omdat je de snelheid vermenigvuldigd met de tijd en dit is hetzelfde als wat je doet met de afstand formule.

 

Formule:

\(s = vt\)

 

Als voorbeeld gaan we de afstand bereken van de auto uit figuur 1.

We berekenen de afstand die de auto aflegt in zeven secondes.

Figuur 1. het (v,t)-diagram van een optrekkende auto
Figuur 1. het (v,t)-diagram van een optrekkende auto

De auto heeft na de eerste vier seconde een snelheid van 40 km/h.

Om de snelheid van km/h naar m/s om te rekenen moet je de snelheid delen door 3,6

Als je 40 / 3,6 doet krijg je  een snelheid van 11.11 m/s.

De auto heeft na vier seconde een constante snelheid van 40 km/h oftewel 11,11 m/s.

 

De afgelegde weg in een v-t diagram is gelijk aan zijn oppervlakte.

De grafiek kun je in twee delen verdelen. een driehoek en een rechthoek.

 

Als een v-t diagram een schuine lijn omhoog is mag je de gemiddelde snelheid berekenen met:

vgem = (vbegin + veind)/2          

s = vgem x t

in een geschreven  s1 = 0,5 x (vbegin + veind) x t               Dit lijkt op OPP = (BASIS X HOOGTE)/2

                                s1 = 0,5 x (0 + 11,11) x 4 = 22,2 m

 

In het tweede gedeelte dan is vgem = vmax = 11,11 m/s waaruit volgt

                                s2 = vgem x t

                                s2 = 11,11 x 3 = 33,3 m

 

                                stot = s1 + s2                              

                                stot = 22,2 + 33,3 = 55,5 m    

  

Formules

Formulekaart

Als twee letters tegen elkaar aan staan dan betekent dit dat je deze twee grootheden met elkaar moet vermenigvuldigen.

 

1 h = 60 min = 3600 s

1 km = 1000 m

1 m/s = 3600m/3600s = 3,6 km/h

Afgelegde weg s in m               (vergis je niet de s van stappen geen snelheid)

snelheid           v in m/s

tijd                    t in s

\(s = {vt}\)

\(v = { s \over t}\)

\(t = {s \over v}\)

\(a = {Δv \over Δt} \)

\(v_{gem}={1\over2}(v_{begin}+v_{eind})t\)

\(\)

Opgaves

Voorbeeldopgave 1

Een fietser wil op het fietspad een hardloper passeren. De fietser gaat harder trappen, waardoor de fiets in 4.0 s lang eenparig versnelt. Hierdoor neemt de snelheid toe van 15 km/h tot 18 km/h.

Bereken de versnelling.

Gegevens                vb=15 km/h = 4.17 m/s

                                ve=18 km/h = 5 m/s

                                Δt= 4.0 s

 

Gevraagd                a = ?

 

Uitwerking               Δv= ve - vb = 5 - 4.17 = 0.83 m/s

                                a = \({\Delta v \over \Delta t} = {0.83 \over 4} \) = 0.21 m/s2

 

De snelheid van de fiets neemt dus met elke seconde toe met 0.21 m/s (0.75 km/h).

Voorbeeldopgave 2

In figuur 7 zie je het (v,t)-diagram van een skiër die in 5.0 s eenparig versnelt van 36 km/h (10 m/s) naar 54 km/h (15 m/s).

Bepaal de afstand die de skiër heeft afgelegd.

 

Gegevens                 vb= 36 km/s = 10 m/s

                                 ve= 54 km/h = 15 m/s

                                 t = 5.0 s

 

Gevraagd                 S = ?

 

Uitwerking                De afgelegde afsrand is gelijk aan de oppervlakte onder het (v,t)-diagram:

                                 S = oppervalkte rechthoek ABCD + oppervlakte driehoek DCE

                                 S = 5 x 10 + \({1 \over 2}\) x 5 x (15-10) = 62.5 m

 

De skiër legt dus een afstand af van 62.5 m. 

Figuur 7. het (v,t)-diagram van een eenparig versnelde beweging
Figuur 7. het (v,t)-diagram van een eenparig versnelde beweging

Oefenopgaves

Toets:Oefentoets Hoofdstuk 5 Paragraaf 1

  • Het arrangement H5 Kracht en Beweging NOVA havo 3 - kopie 1 is gemaakt met Wikiwijs van Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, maakt en deelt.

    Auteur
    Wim Tomassen Je moet eerst inloggen om feedback aan de auteur te kunnen geven.
    Laatst gewijzigd
    2019-03-27 20:29:17
    Licentie

    Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om:

    • het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
    • het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
    • voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.

    Meer informatie over de CC Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie.

    Literatuurlijst:

     

    Smits, T. H. (2018). H5 Kracht en Beweging Veilig verkeer. In L. Lenders, F. Molin, & R. Tromp (Reds.), Nova NaSk (4e ed., pp. 178–183). 's-Hertogenbosch, Nederland: Malmberg.

    Aanvullende informatie over dit lesmateriaal

    Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:

    Toelichting
    Dit is een introductieles voor havo 3 van Hoofdstuk 5 Kracht en Beweging uit NOVA uitgegeven door Malmberg. Tijdens de introductie les wordt er besproken waar H5 over gaat, met herhaling van H1 Krachten.
    Leerniveau
    HAVO 3;
    Leerinhoud en doelen
    Beweging; Ruimte; Natuurkunde;
    Eindgebruiker
    leerling/student
    Moeilijkheidsgraad
    gemiddeld
    Studiebelasting
    1 uur en 0 minuten

    Gebruikte Wikiwijs Arrangementen

    Ouahoud, Yassin. (2019).

    H5 Kracht en Beweging NOVA havo 3

    https://maken.wikiwijs.nl/134896/H5_Kracht_en_Beweging_NOVA_havo_3

  • Downloaden

    Het volledige arrangement is in de onderstaande formaten te downloaden.

    Metadata

    LTI

    Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI koppeling aan te gaan.

    Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.

    Arrangement

    Oefeningen en toetsen

    Voorkennis toets

    Oefenopgaves

    Oefentoets Hoofdstuk 5 Paragraaf 1

    IMSCC package

    Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.

    QTI

    Oefeningen en toetsen van dit arrangement kun je ook downloaden als QTI. Dit bestaat uit een ZIP bestand dat alle informatie bevat over de specifieke oefening of toets; volgorde van de vragen, afbeeldingen, te behalen punten, etc. Omgevingen met een QTI player kunnen QTI afspelen.

    Meer informatie voor ontwikkelaars

    Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op onze Developers Wiki.