Direct zoeken




 

.

Hoofdstuk 3 - Verkeer en veiligheid

{access 2.Docent,4.SuperAdmin}

docenten uitwerkingen

Bla Bla Bla  
werkboek met
opgaven en practica

 

   

uitwerkingen van
het werkboek

{/access}

introductie

 

 

3.1 - Samenwerken

{access 2.Docent,4.SuperAdmin}

docenten materiaal en lesplanning

materiaal

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.lesplan

Min Wat Materiaal
5 leerlingen komen binnen, nemen plaats en pakken hun spullen voor zich. -

2.lesplan

Min Wat Materiaal
5 leerlingen komen binnen, nemen plaats en pakken hun spullen voor zich. -

3.lesplan

Min Wat Materiaal
5 leerlingen komen binnen, nemen plaats en pakken hun spullen voor zich. -
15 Bespreken van opgaven van vorige week.  
30 leerlingen werken zelfstandig aan de opgaven van het werkboekje. Docent loopt rond voor hulp, uitleg en begeleiding.  

{/access}

uitleg

Krachten optellen (dezelfde lijn) ❷

tekst

Optellen
Wanneer er twee of meer krachten op één voorwerp werken noemen we het resultaat van alle krachten samen de nettokracht . Twee andere namen die hetzelfde betekenen zijn somkracht en resultante . Wanneer de krachten in dezelfde richting werken en op dezelfde lijn staan mag je ze gewoon optellen (afbeelding 1). De twee smurfen trekken aan hetzelfde touw. Deze twee krachten staan in dezelfde lijn. Je mag ze bij elkaar optellen. De nettokracht van de twee smurfen is 100 N  +  180 N  =  280 N.
 
  Afbeelding 1

 

Tegengesteld
Als twee krachten op dezelfde lijn staan maar in tegengestelde richting kun je de nettokracht bepalen door de twee krachten van elkaar af te halen (afbeelding 2). De twee smurfen trekken in tegenovergestelde richting aan het touw. De krachten werken in dezelfde lijn. De nettokracht is het verschil tussen de twee krachten 180 N  -  100 N  =  80 N. De rechter smurf trekt harder dus de somkracht werkt naar rechts.
  Afbeelding 2

begrippen

nettokracht   Een ander woord voor resultante .
resultante   De kracht die hetzelfde resultaat heeft als het resultaat van meerdere krachten die samen werken op één voorwerp . Resultante wordt ook wel somkracht en nettokracht genoemd.
somkracht   Een ander woord voor resultante .

doelen

doel 1 - Je kunt twee andere namen noemen voor het begrip ' somkracht '
Somkracht wordt ook vaak nettokracht en resultante genoemd.

doel 2 - Je kunt uitleggen wat we bedoelen met het begrip somkracht .
De somkracht is de kracht die hetzelfde effect heeft als dat van alle andere krachten samen.

doel 3 - Je kunt uitleggen wat we bedoelen met 'twee krachten in één lijn'.
Bij touwtrekken bijvoorbeeld werken alle krachten op dezelfde lijn, het touw.

doel 4 - Je kunt uitleggen waarom twee krachten in dezelfde richting bij elkaar opgeteld mogen worden.
Twee krachten in dezelfde richten helpen elkaar, ondersteunen elkaar. Daarom mag je ze bij elkaar optellen.

doel 5 - Je kunt uitleggen waarom twee krachten in tegengestelde richting van elkaar af getrokken mogen worden.
Twee krachten die in tegengestelde richting staan werken elkaar tegen. Daarom mag je ze van elkaar aftrekken.

links&downloads


oefeningen krachten optellen

somkracht
wrijving
     
         

NASK1/K/9-6

Nettokracht en beweging ❸

uitleg

Een kracht kan een verandering van snelheid veroorzaken. Bij het fietsen zet je die kracht met je spieren. Je zou dit de aandrijfkracht kunnen noemen. De lucht zorgt voor weerstand . Die weerstand remt je af. Zolang je harder trapt dan de lucht je tegenhoud ga je steeds sneller (afbeelding.1-boven). Als je net zo veel spierkracht zet als de luchtwrijving dan verandert je snelheid niet. De nettokracht is dan gelijk aan nul (afbeelding.1-midden). Als minder hard trapt als de luchtweerstand dan neemt je snelheid af (afbeelding.1-onder).   Afbeelding 1

 

links & downloads


somkracht
wrijving
       

 

NASK1/K/9-6

 

Versnelde bewegingen ❹

uitleg

De shuttle uit afbeelding.1 had, toen hij nog op de grond stond, een snelheid van 0,0.m/s. Toen de raketmotoren werden gestart begon de shuttle steeds sneller te bewegen. We noemen zo'n beweging een versnelde beweging . Een versnelde beweging waarvan de snelheid gelijkmatig toeneemt noemen we een eenparig versnelde beweging .

v,t-diagram
Een v,t-diagram van een eenparig versnelde beweging ziet er uit als een schuine rechte lijn die door de oorsprong gaat (afbeelding.2). Hoe schuiner deze lijn loopt, hoe groter de versnelling . Het hellingsgetal van deze lijn is gelijk aan de versnelling .

s,t-diagram
Je kunt ook een grafiek maken van de afstand die de shuttle heeft afgelegd op verschillende tijdstippen, een s,t-diagram . Een s,t-diagram van een versnelde beweging ziet er uit als een kromme lijn die door de oorsprong gaat (afbeelding.2). In het begin loopt deze lijn nog bijna horizontaal. De snelheid is nog laag en er komt maar weinig afstand bij. Na een tijdje is de snelheid een stuk hoger. Er komt nu veel meer afstand bij. Het hellingsgetal van deze lijn is gelijk aan de snelheid . Het hellingsgetal wordt bij deze lijn steeds groter.

Eenheid van Versnelling
De versnelling betekent in de natuurkunde de snelheidsverandering (Δv) in een bepaalde tijdseenheid. Wanneer je met je racefiets vanuit stilstand na 5.seconden 36.km/h fietst, is de snelheid elke seconde met 7,2.km/h toegenomen. Je zou kunnen zeggen de versnelling is dan 7,2.kilometer per uur per seconde. Deze eenheid gebruiken we niet omdat de eenheden uur en seconde niet bij elkaar passen. Je zou de snelheid van de fietser in meter per seconde kunnen omrekenen. De fietser rijdt dan na 5.seconden 10.m/s. De snelheid neemt dan elke seconde 2.m/s toe. De versnelling is van 2.m/s per seconde, ofwel 2.m/s².
 
Afbeelding 1



Afbeelding 2



Afbeelding 3

 

 

Je kunt rekenen met de formule Δv = a x Δt
  Video 1 (0:05:09)

 

links & downloads


versnelling

versnelling eenheid
(0:04:29)

versnelling uitleg
(0:15:39)
 

 

NASK1/K/9-4

 

De stroboscoop

uitleg

Een stroboscoop is een apparaat waarmee je korte, felle lichtflitsen kunt maken. Stroboscopen worden op veel disco's gebruikt. Bij sommige stroboscopen kun je het aantal flitsen per seconde instellen. Deze stroboscopen kun je gebruiken om bewegingen zichtbaar te maken die anders te snel zouden zijn. Een simpele handstroboscoop zie je in afbeelding.1. Op het display zie je eerst 79. Het licht flitst dan langzaam aan en uit. De frequentie van de lichtflitsen is laag. Daarna zie je 159 op het display. De lichtflitsen zijn dan korter en sneller. De frequentie lees je af op het display.

Valversnelling
Wanneer je een bal laat vallen is de beweging te snel om te volgen. Je kunt de beweging toch zichbaar maken met een stroboscoop . In video.1 zie je hoe een bal van een hoogte wordt losgelaten. De maatstrepen op het bord erachter staan 25 cm uit elkaar. De stroboscoop flitst elke 0,067 seconden (15.Hz). Aan het einde van de video zie je de stroboscopische foto van afbeelding.2. Het is duidelijk te zien dat de afstand die de bal aflegt, bij elke flits een beetje groter wordt. De bal gaat dus steeds sneller. Je kunt ook zeggen, de snelheid van de bal neemt langzaam toe. We kunnen de versnelling van dit voorwerp uitrekenen. Op aarde versnellen vallende voorwerpen met ongeveer 9,81 m/s². Dit getal hebben we eerder gebruik om de zwaartekracht op een massa te berekenen. Toen werd dit aantrekking genoemd. Dit getal wordt eigenlijk de valversnelling of gravitatie constante genoemd.

In afbeelding.3 zie je een stroboscopische foto van een stuiterende bal. Het is goed te zien dat de snelheid klein is wanneer de bal op het hoogste punt is. Een stroboscopische foto is tegenwoordig ook te maken met speciale software en een video camera (video.2).
  Afbeelding 1



Video 1 (0:00:41)

 

 

Afbeelding 2
  Afbeelding 3
  Video 2 (0:00:06)

 

links & downloads


Animatie met een stroboscoop
(0:00:41)

waterdruppels in stroboscooplicht
(0:02:45)

uitleg bij het uitrekenen van valversnelling
(0:08:07)
   

 

NASK1/V/1-formules

 

Kracht en versnelling (F=mxa) ❹

uitleg

De versnelling van een voorwerp is afhankelijk van de massa van het voorwerp en de kracht die er op werkt. Hoe meer massa een voorwerp heeft, hoe meer kracht nodig is om het voorwerp van snelheid te veranderen. Dit effect noemen we traagheid . Hoe meer kracht je op hetzelfde voorwerp zet hoe meer de snelheid van dat voorwerp zal veranderen (afbeelding.1).

Nettokracht en Versnelling
Een fietser zet met de trappers een voorwaartse kracht van 360. newton . De luchtwrijving is op dat moment 200. newton (afbeelding.2.boven). De somkracht is dan 160.N. Omdat de fietser in totaal 80.kg weegt, zal de snelheid van de fietser elke seconde met 2.m/s toenemen.
Wanneer de fietser net zoveel kracht zet als de luchtwrijving is de somkracht 0,0.N (afbeelding.2.midden). De snelheid veranderd dan niet. De versnelling is 0,0.m/s².
De fietser wordt moe en trapt minder hard dan de luchtwrijving. De somkracht is nu 160 N naar achteren (afbeelding.2.onder). Je kunt dit zien als een negatieve somkracht . De versnelling is dan ook negatief. Daardoor neemt de snelheid elke seconde met 2.m/s af.
  Afbeelding 1



Afbeelding 2

 

Eerst leren: GGFIBAC , versnelling , massa    
Je kunt rekenen met de formule F = m x a   Video 1 (0:02:42)

 

links & downloads

   

 

NASK1/V/1-1

 

 

 

3.2 - Energie

{access 2.Docent,4.SuperAdmin}

docenten materiaal en lesplanning

materiaal

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.lesplan

Min Wat Materiaal
5 leerlingen komen binnen, nemen plaats en pakken hun spullen voor zich. -

2.lesplan

Min Wat Materiaal
5 leerlingen komen binnen, nemen plaats en pakken hun spullen voor zich. -

3.lesplan

Min Wat Materiaal
5 leerlingen komen binnen, nemen plaats en pakken hun spullen voor zich. -
15 Bespreken van opgaven van vorige week.  
30 leerlingen werken zelfstandig aan de opgaven van het werkboekje. Docent loopt rond voor hulp, uitleg en begeleiding.  

{/access}

uitleg

Wet van behoud van energie

uitleg

Alle levende wezens en machines hebben energie nodig voor alles dat ze doen. Energie gaat nooit verloren. Energie kan niet in het niets verdwijnen en energie kan ook niet uit het niets ontstaan. Dit wordt ook wel "de wet van behoud van energie " genoemd. Toch wekken wij als mensen wel steeds nieuwe energie op. Waar blijft al deze energie dan?
Er zijn een aantal vormen van energie :

Energie kan van vorm veranderen. We noemen dit een energieomzetting (afbeelding 1). Een energieomzetting is alleen nooit volledig. Het rendement is nooit 100%. Wanneer je een lamp aanzet thuis wordt elektrische energie omgezet in licht . Maar de lamp maakt er ook warmte van. Deze warmte is nutteloos en lijkt te verdwijnen in de lucht. Daarom moeten we steeds weer nieuwe energie opwekken.

  Afbeelding 1

 

 

 

De zwaarte- energie

uitleg

Een zware boekentas op tillen kost energie . Hoe hoger je de boekentas optilt, hoe meer energie het kost. Een zwaardere boekentas kost natuurlijk ook meer energie . De energie die je nodig hebt hangt ook af van de valversnelling . Op de maan zou het optillen van dezelfde boekentas veel minder energie kosten. De energie die je nodig hebt noem je de zwaarte- energie . De zwaarte- energie hangt af van de valversnelling , massa en hoogte. Dit zie je terug in de formule (afbeelding.1). Deze energie komt weer vrij wanneer je de boekentas weer laat vallen. De zwaarte- energie wordt dan omgezet in bewegingsenergie . Zwaarte- energie wordt ook wel hoogte- energie genoemd. Omdat de zwaarte- energie van een voorwerp pas vrijkomt als het voorwerp valt, noemen we deze energie ook wel potentiele energie .   Afbeelding 1

 

Je kunt rekenen met de formule Ez = m · g · h    

 

links & downloads


zwaarte- energie introductie
(0:07:39)

zwaarte- energie
(basics)

zwaarte- energie
(uitgebreid)
   

 

NASK1/V/1-1

 

Bewegingsenergie ❹

uitleg

Om een voorwerp in beweging te brengen is energie nodig. Dit merk je wanneer je gaat fietsen. Je begint na een tijdje moe te worden. De auto gebruikt hiervoor bijvoorbeeld brandstof . Wanneer je met de remmen de fiets stopt komt de energie vrij in de vorm van warmte . Bij raceauto's kun je dit goed zien. De remschijven worden dan soms zo warm dat ze beginnen te gloeien (afbeelding.2). De energie die een bewegend voorwerp heeft noemen we bewegingsenergie . Bewegingsenergie wordt ook wel kinetische energie genoemd. Daarom korten we bewegingsenergie af met Ek.

Hoe zwaarder een voorwerp , hoe meer energie het kost om het in beweging te brengen. De bewegingsenergie is afhankelijk van de massa van het voorwerp . Om een voorwerp sneller te laten bewegen is ook meer energie nodig. De bewegingsenergie is ook afhankelijk van de snelheid . Dit zie je terug in de formule (afbeelding.1). Een auto van 1200.kg die 72.km/h rijdt heeft een bewegingsenergie van 240.kJ (voorbeeld.1).
   

 

Afbeelding 1
  Afbeelding 2
  voorbeeld 1

m = 1200 kg
v = 72 km/h = 72 : 3,6 = 20 m/s
Ek = ?

Ek = ½ · m · v²
Ek = ½ · 1200 · 20²
Ek = ½ · 1200 · 400

Ek = 240.000 J   = 240 kJ

 

Je kunt rekenen met de formule Ek = ½ · m · v²    

 

links & downloads


zwaarte- energie introductie
(0:07:39)

zwaarte- energie
(basics)

zwaarte- energie
(uitgebreid)

introductie op bewegingsenergie
(0:03:08)
 

 

NASK1/V/1-1

 

Arbeid ❹

uitleg

Om een zware kist op te tillen moet je een kracht zetten (afbeelding.1). Dit kost energie . Hoe hoger je de kist wilt tillen, hoe meer energie dit kost. Deze energie noemen we arbeid . Je kunt de arbeid berekenen door de kracht te vermenigvuldigen met de afstand waarover je die kracht zet. De kracht wordt gemeten in newton en de afstand in meters. De eenheid van arbeid wordt daarom wel eens gegeven als newton maal meter, Nm. Je spreekt Nm uit als " newtonmeter ". Omdat arbeid een energie is wordt ook de eenheid Joule gebruikt. Hierbij geldt dat 1 joule = 1 Nm.   Afbeelding 1

 

Om een voorwerp tot stilstand te brengen moet je een kracht uitoefenen (afbeelding.2). De nettokracht op de fietser verricht arbeid . De energie voor deze arbeid komt van de bewegingsenergie . Bovenin het plaatje zie je een fietser die hard remt. De kracht die gezet wordt is groter en daardoor is de remweg kleiner. Onderin het plaatje zie je dezelfde fietser. Dit keert remt de fietser minder hard. De snelheid is voor beiden gelijk dus de bewegingsenergie is ook gelijk. De kracht is kleiner dus moet de remweg langer zijn om dezelfde arbeid te verrichten.   Afbeelding 2

 

Een kreukelzone maakt een auto veiliger door de remweg van de inzittenden te vergroten (afbeelding.3). Voor de duidelijkheid is de achterkant van de auto als meetpunt genomen, maar hetzelfde geldt voor de plekken van de inzittenden.

Tijdens een botsing moet de bewegingsenergie van de inzittenden gebruikt worden. Als de bewegingsenergie 0,0 is staan ze pas stil. Hiervoor moet er een nettokracht op de inzittenden werken. Door de kreukelzone wordt de remweg van de rest van de auto langer. Hierdoor wordt de remweg van de inzittenden ook groter. De grotere remweg voor de inzittenden betekent dat er een kleinere kracht nodig is om de bewegingsenergie weg te nemen.
  Afbeelding 3

 

Je kunt rekenen met de formule W = F x s   Video 1 (0:02:24)

 

links & downloads


arbeid introductie
(0:04:48)

autocrashes animatie
(0:11:31)
     

 

NASK1/V/1-1

 

 

 

| + -