## Theorie 4.3

Bekijk eerst onderstaande kennisclip, voordat je begint met de theorie over 4.3.

Kennisclip over snelheid https://www.youtube.com/watch?v=IGX_fSMccTU

Lesdoel 4.1 begrijpen: Ik kan uitleggen wat snelheid is

Snelheid is het begrip dat wij gebruiken om uit te drukken hoe snel een voorwerp een bepaalde afstand kan afleggen. Hoe kleiner de snelheid, hoe langer het duurt totdat een voorwerp een bepaalde afstand heeft afgelegd.

De theorie van 4.1 leert ons dat wanneer er een kracht wordt uitgeoefend op een voorwerp, dat dit voorwerp in beweging wordt gebracht.

Het voorwerp verkrijgt een bepaalde snelheid en gaat hierdoor een bepaalde afstand afleggen gedurende een bepaalde tijd. Deze snelheid drukken we uit in meter per seconde: m/s.
Als het voorwerp waarop een kracht wordt uitgeoefend een bepaalde snelheid verkrijgt bv. v = 5 m/s, dan betekent dit dat het voorwerp elke seconde een afstand aflegt van 5 meter. Na 10 seconden zal het voorwerp een afstand hebben afgelegd van 50 meter.

De kennisclip liet ons zien dat we snelheid ook in andere eenheden kunnen uitdrukken: km/h.
Dit is een handige weergave voor voorwerpen die met een hoge snelheid bewegen zoals een auto.

Snelheid meten

Om de snelheid van een voorwerp te kunnen meten, moeten we een signaal uitzenden en dit signaal terug krijgen. Een voorbeeld is een radarinstallatie, zoals gebruikt op vliegvelden. Een radar zendt een signaal uit, dit signaal beweegt met de snelheid van het licht.

Doordat de radarinstallatie radiogolven uitzendt die met de snelheid van het licht reizen, kunnen ze nauwkeurig de snelheid bepalen van bewegende voorwerpen. Wanneer een radiogolf op een bewegend voorwerp botst, verliest het energie en wordt de radiogolf teruggekaatst. Omdat het heeft gebotst met het bewegend voorwerp (bv. een vliegtuig), heeft het energie verloren. Hierdoor heeft de radiogolf een ander kleur licht gekregen. Het verschil in energie tussen de uitgaande en teruggekaatste radiogolven geeft informatie over de snelheid waarmee het voorwerp beweegt.

V,t-diagrammen

Wanneer een voorwerp een bepaalde snelheid heeft, kunnen we de snelheid uitzetten in een grafiek tegenover de tijd wanneer wij van een voorwerp de snelheid weten op een bepaald tijdstip. Het uitzetten van deze gegeven leidt tot een v,t-diagram.

Door een v,t-diagram af te lezen, kan ik zien dat het voorwerp uit een rustpositie begon met bewegen. Het had een grote versnelling, waarbij het in 20 seconden een maximale snelheid bereikte van 35 km/h. Daarna vertraagd het voorwerp gestaag tot een snelheid van 25 km/h na 100 seconden wanneer het voorwerp begint met bewegen.

Lesdoel 4.3 berekenen: Ik kan de snelheid van een voorwerp berekenen

Snelheid: de afstand die een voorwerp aflegt in een bepaalde tijd.

De kennisclip leert ons dat het beschreven verband tussen snelheid, afstand en tijd altijd klopt bij bewegende voorwerpen en dat wij hiermee kunnen rekenen.
Laten we eerst kijken welke eenheden bij deze grootheden horen:

Grootheid | Snelheid | Afstand | Tijd
Symbool | v | s | t
Eenheid | Kilometer per uur Meter per seconde | Kilometer meter | Uur (hour) Seconde
Afkorting | km/h m/s | Km m | h s

Omrekenen m/s --> km/h

Laten we hiervoor een verhoudingstabel gebruiken, zodat ook direct de rekenstappen inzichtelijk worden gemaakt.We hebben een voorwerp die vooruit gaat met een snelheid van 1 m/s. Dat betekent dat het voorwerp een afstand van 3600 m aflegt in 3600 seconden.
In 1 uur zitten 60 seconden x 60 minuten = 3600 seconden.

Dat betekent dat een voorwerp dat een snelheid heeft van 1 m/s een afstand aflegt van 3600 m in 1 uur.

1,0 m/s = 3,6 km/h

Afstand, snelheid en tijd

Zoals de kennisclip laat zien, bestaat er een verband tussen afstand, snelheid en tijd.
Wanneer een voorwerp vooruit gaat met een snelheid van 5 m/s, dan betekent dit dat het voorwerp elke seconde een afstand aflegt van 5 meter.

Hieruit kan het volgende verband worden beschreven:

afstand = snelheid x tijd

Deze formule kan ook worden omgeschreven, door links en rechts van het = teken te delen door t. Hieruit volgt de formule waarmee de snelheid van een bewegend voorwerp kan worden berekend: