H12 Kracht en beweging

• Nask
• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo b
• Leerjaar 4

H12: Kracht en beweging

12.1 Kracht op voertuigen

12.1 kracht op voertuigen

12.1.1 Je kunt de aandrijfkrachten en tegenwerkende krachten op een bewegend voorwerp benoemen.

12.1.2 Je kunt de nettokracht berekenen die op een voorwerp werkt.

12.1.3 Je kunt de nettokracht samenstellen van krachten die langs een lijn werken.

Aandrijfkracht

De kracht waardoor een voertuig beweegt noem je de aandrijfkracht of stuwkracht.

Dit is een meewerkende kracht.

Tegenwerkende kracht

• Tegenwerkende krachten zijn krachten die er voor zorgen dat het voorwerp wordt tegengehouden. 

• De tegenwerkende krachten werken altijd in de tegengestelde richting van de beweging.

• Voorbeelden van tegenwerkende krachten zijn:

luchtweerstand, wrijving, rolwrijving (wrijving met wielen), remkracht.

aandrijfkrachten - wrijvingskrachten =

Nettokracht

12.2: Snelheid

Onthoud

• Voertuigen bewegen door de aandrijfkracht (of stuwkracht).

• De beweging van een voertuig wordt langzamer door tegenwerkende krachten.

• Tegenwerkende krachten op voertuigen zijn:

– remkracht

– luchtwrijving

– rolwrijving

• De nettokracht is het totaal van alle krachten.

• Krachten kun je berekenen:

– Krachten die in dezelfde richting werken, tel je bij elkaar op.

– Krachten die in tegengestelde richting werken, trek je van elkaar af.

12.2: Snelheid

12.2.1 Je kunt de afstand berekenen die een bewegend voorwerp aflegt in een bepaalde tijd.

12.2.2 Je kunt de tijd berekenen die een bewegend voorwerp over een bepaalde afstand doet.

12.2.3 Je kunt de gemiddelde snelheid van een voorwerp berekenen.

12.2.4 Je kunt de snelheid in m/s en in km/h naar elkaar omrekenen.

Onthoud

• Voertuigen bewegen door de aandrijfkracht (of stuwkracht).

• De beweging van een voertuig wordt langzamer door tegenwerkende krachten.

• Tegenwerkende krachten op voertuigen zijn:

– remkracht

– luchtwrijving

– rolwrijving

• De nettokracht is het totaal van alle krachten.

• Krachten kun je berekenen:

– Krachten die in dezelfde richting werken, tel je bij elkaar op.

– Krachten die in tegengestelde richting werken, trek je van elkaar af.

De gemiddelde snelheid (1)

Afstand	meter	m
Tijd	seconde	s(sec)
Snelheid	meter per seconde	m/s

gemiddelde snelheid= afstand/tijd

De gemiddelde snelheid (2)

Afstand	Kilometer	km
Tijd	uren	h
Snelheid	Kilometer per uur	km/h

gemiddelde snelheid= afstand/tijd

Tijd berekenen

Wanneer je de afstand en snelheid weet kan je ook de tijd berekenen.

De formule is dan als volgt.

tijd= afstand / snelheid

tijd in uur of seconden

afstand in meter of kilometer

Snelheid in m/s of km/h

Afstand berekenen

Als je de gemiddelde snelheid en tijd weet kan je ook de afstand berekenen die je aflegt.

Dit doe je door:

Afstand = gemiddelde snelheid x tijd 

Afstand in meter of kilometer

Gemiddelde snelheid in m/s of km/h

Tijd in seconde of uur

Snelheid omrekenen

Zelfstandig werken

Lees en maak alle opgaven van H12.2

Klaar ? Kijk de opgaven digitaal na.

Onthoud

• Als je de snelheid en de tijd weet, kun je de afstand uitrekenen:

afstand = snelheid × tijd

• Als je de afstand en de snelheid weet, kun je de tijd uitrekenen:

tijd = afstand : snelheid

• In het verkeer reken je met de gemiddelde snelheid:

gemiddelde snelheid = afstand : tijd

• De eenheden van snelheid zijn:

– kilometer per uur (km/h)

– meter per seconde (m/s)

• Snelheid kun je omrekenen.

– Van m/s naar km/h vermenigvuldigen met 3,6.

– Van km/h naar m/s delen door 3,6.

12.3: Soorten beweging

Onthoud

• Als je de snelheid en de tijd weet, kun je de afstand uitrekenen:

afstand = snelheid × tijd

• Als je de afstand en de snelheid weet, kun je de tijd uitrekenen:

tijd = afstand : snelheid

• In het verkeer reken je met de gemiddelde snelheid:

gemiddelde snelheid = afstand : tijd

• De eenheden van snelheid zijn:

– kilometer per uur (km/h)

– meter per seconde (m/s)

• Snelheid kun je omrekenen.

– Van m/s naar km/h vermenigvuldigen met 3,6.

– Van km/h naar m/s delen door 3,6.

12.3: Soorten bewegingen

12.3.1 Je kunt een afstand-tijddiagram aflezen.

12.3.2 Je kunt een afstand-tijddiagram tekenen.

12.3.3 Je kunt soorten beweging herkennen in een afstand-tijddiagram.

12.3.4 Je kunt een snelheid-tijddiagram aflezen.

12.3.5 Je kunt een snelheid-tijddiagram tekenen.

12.3.6 Je kunt soorten beweging herkennen in een snelheid-tijddiagram.

12.3.7 Je kunt de soort beweging van een voertuig herkennen als je de nettokracht weet.

Afstand,tijd-diagram

Afstand-tijd diagram

     Versnelling                               Constante snelheid                             Vertraging

Snelheid,tijd-diagram

 Soorten bewegingen

Nettokracht

=> Nettokracht werkt in de bewegingsrichting

=> Nettokracht is 0 N

=> Nettokracht werkt tegen de bewegingsrichting in

Nu worden de drie soorten beweging gekoppeld aan het nieuwe begrip 'nettokracht'. Belangrijk inzicht moment.

Krachten en beweging

Wanneer de krachten gelijk zijn veranderd de snelheid niet

Je hebt een Netto kracht van 0 Newton

Resultaat van netto kracht

Netto kracht in de richting van beweging --> versnelling

Netto kracht tegen de richting van beweging --> vertraging

Onthoud

• Van een beweging kun je een afstand-tijddiagram tekenen.

• Op de horizontale as staat de tijd, op de verticale as de afstand.

• Aan de vorm van de grafiek kun je de soort beweging herkennen in het afstand-tijddiagram:

– Bij een versnelde beweging is de grafiek een stijgende lijn die steeds steiler gaat lopen.

– Bij een beweging met constante snelheid is de grafiek een stijgende rechte lijn.

– Bij een vertraagde beweging is de grafiek een stijgende lijn die steeds minder steil gaat lopen.

– Als een voorwerp niet beweegt, is de grafiek een horizontale lijn.

• Kenmerken van het snelheid-tijddiagram:

Versnelde beweging:

– Het snelheid-tijddiagram is een stijgende lijn.

Beweging met constante snelheid:

– Het snelheid-tijddiagram is een horizontale lijn.

Onthoud

Vertraagde beweging:

– Het snelheid-tijddiagram is een dalende lijn.

Stilstaan:

– Het snelheid-tijddiagram is een horizontale lijn op de x-as.

• Kenmerken van de nettokracht

Versnelde beweging:

– De nettokracht werkt in de rijrichting.

Beweging met constante snelheid:

– De nettokracht is 0 N.

Vertraagde beweging:

– De nettokracht werkt tegen de rijrichting in.

Stilstaan:

– De nettokracht is 0 N.

12.4: stopafstand

Onthoud

• Van een beweging kun je een afstand-tijddiagram tekenen.

• Op de horizontale as staat de tijd, op de verticale as de afstand.

• Aan de vorm van de grafiek kun je de soort beweging herkennen in het afstand-tijddiagram:

– Bij een versnelde beweging is de grafiek een stijgende lijn die steeds steiler gaat lopen.

– Bij een beweging met constante snelheid is de grafiek een stijgende rechte lijn.

– Bij een vertraagde beweging is de grafiek een stijgende lijn die steeds minder steil gaat lopen.

– Als een voorwerp niet beweegt, is de grafiek een horizontale lijn.

• Kenmerken van het snelheid-tijddiagram:

Versnelde beweging:

– Het snelheid-tijddiagram is een stijgende lijn.

Beweging met constante snelheid:

– Het snelheid-tijddiagram is een horizontale lijn.

Onthoud

Vertraagde beweging:

– Het snelheid-tijddiagram is een dalende lijn.

Stilstaan:

– Het snelheid-tijddiagram is een horizontale lijn op de x-as.

• Kenmerken van de nettokracht

Versnelde beweging:

– De nettokracht werkt in de rijrichting.

Beweging met constante snelheid:

– De nettokracht is 0 N.

Vertraagde beweging:

– De nettokracht werkt tegen de rijrichting in.

Stilstaan:

– De nettokracht is 0 N.

12.4: Stopafstand

12.4.1 Je kunt de remweg uit een grafiek aflezen.

12.4.2 Je kunt omstandigheden benoemen die de remweg beïnvloeden.

12.4.3 Je kunt omstandigheden benoemen die de reactietijd beïnvloeden.

12.4.4 Je kunt de reactie-afstand van een rijdend voertuig berekenen.

12.4.5 Je kunt de stopafstand uit de reactie-afstand en de remweg berekenen.

Stopafstand = Remweg + Reactieafstand

Remweg

Afstand tijdens het remmen.

Snelheid: hoe sneller hoe langer de remweg

Remkracht: hoe krachtiger je remt hoe korter de remweg

Invloeden:

Soort wegdek en toestand: 

Nat wegdek langere remweg. 

Glad asfalt langer dan grind.

Bandenprofiel: 

patroon en diepte van de groeven op de band. Winter/zomerbanden.

Gewicht van het voertuig: 

Hoe zwaarder hoe langer de remweg. 

Reactietijd

reactietijd = tijd die het kost om te reageren

reactieafstand = de afstand die je aflegt voordat je reageert

Invloeden om reactietijd:

• medicijenen
• alcohol
• drugs
• vermoeidheid
• afleiding

Reactie afstand

• Reactie afstand = snelheid x reactietijd

Onthoud

• De remweg is de afstand die nodig is om af te remmen.

• De remweg hangt af van:

– de snelheid

– de massa

– de remkracht

– het profiel van de banden

– het wegdek

• De reactietijd is de tijd tussen het moment dat je iets ziet en het moment dat je reageert.

• De gemiddelde reactietijd in het verkeer is 1 s.

• De reactie-afstand is de afgelegde weg tijdens de reactietijd:

reactie-afstand = snelheid × reactietijd

• De stopafstand is de reactie-afstand plus de remweg:

stopafstand = reactie-afstand + remweg

12.5: Veiligheid in het verkeer

Onthoud

• De remweg is de afstand die nodig is om af te remmen.

• De remweg hangt af van:

– de snelheid

– de massa

– de remkracht

– het profiel van de banden

– het wegdek

• De reactietijd is de tijd tussen het moment dat je iets ziet en het moment dat je reageert.

• De gemiddelde reactietijd in het verkeer is 1 s.

• De reactie-afstand is de afgelegde weg tijdens de reactietijd:

reactie-afstand = snelheid × reactietijd

• De stopafstand is de reactie-afstand plus de remweg:

stopafstand = reactie-afstand + remweg

12.5: Veiligheid in het vekeer

12.5.1 Je kunt uitleggen waarom er veiligheidsmaatregelen zijn in voertuigen.

12.5.2 Je kunt maatregelen beschrijven die ervoor zorgen dat de inzittenden van voertuigen minder snel afremmen na een botsing.

12.5.3 Je kunt maatregelen beschrijven die inzittenden van voertuigen direct beschermen tegen verwondingen.

Onthoud

• De remweg is de afstand die nodig is om af te remmen.

• De remweg hangt af van:

– de snelheid

– de massa

– de remkracht

– het profiel van de banden

– het wegdek

• De reactietijd is de tijd tussen het moment dat je iets ziet en het moment dat je reageert.

• De gemiddelde reactietijd in het verkeer is 1 s.

• De reactie-afstand is de afgelegde weg tijdens de reactietijd:

reactie-afstand = snelheid × reactietijd

• De stopafstand is de reactie-afstand plus de remweg:

stopafstand = reactie-afstand + remweg

Veiligheidsmaatregelen

Veiligheidsmaatregelen in de auto hebben als doel de stopafstand te vergroten en op die manier de kracht op het lichaam te verkleinen

Veiligheidsmaatregelen in een auto

of geen kreukelzone

Veiligheidsmaatregelen;

- Valhelm

- Autogordel

- Airbag

- Hoofdsteun

- Kreukelzone

Veiligheidsmaatregelen;

- Valhelm

- Autogordel

- Airbag

- Hoofdsteun

- Kreukelzone

Veiligheidsmaatregelen;

- Valhelm

- Autogordel

- Airbag

- Hoofdsteun

- Kreukelzone

Veiligheidsmaatregelen;

- Valhelm

- Autogordel

- Airbag

- Hoofdsteun

- Kreukelzone

Veiligheidsmaatregelen;

- Valhelm

- Autogordel

- Airbag

- Hoofdsteun

- Kreukelzone

kooi-constructie

in de auto wordt een kooiconstructie gemaakt.

de kooiconstructie voorkomt het indeuken bij botsingen onder de 50 km/h

Onthoud

• In het verkeer zijn er verschillende veiligheidsmaatregelen.

• De veiligheidsmaatregelen beschermen de inzittenden bij een botsing door:

– de tijd totdat een voertuig stilstaat na een botsing langer te maken;

– te beschermen tegen directe verwondingen.

• Er zijn veiligheidsmaatregelen voor auto’s, motoren en scooters:

– veilige snelheid (auto, motor, scooter)

– kreukelzone (auto)

– veiligheidsgordel (auto)

– hoofdsteun (auto)

– kooiconstructie (auto)

– airbag (auto)

– helm (motor, scooter)