5.1 Bewegen Nova - Bewegingen vastleggen

• nask
• Natuurkunde / Scheikunde
• +1
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 2

Hoofdstuk 5 Bewegen 

H5.1 - Bewegingen vastleggen

H5.2 -  Gemiddelde snelheid

H5.3 - Versneld - eenparig - vertraagd

H5.4 - Remmen en botsen

Repetitie H5

15.1 Bewegingen vastleggen

LEERDOELEN

• Je kunt uitleggen op welke twee manieren je beweging kunt vastleggen.

• Je kunt benoemen welke twee grootheden je moet weten om uit een video-opname of een stroboscopische foto de gegevens voor een plaats-tijddiagram te halen.

• Je kunt een plaats-tijdtabel invullen.

• Je kunt op een plaats-tijddiagram of (x,t)-diagram bij een tijdstip de bijbehorende plaats aflezen en omgekeerd.

• Je kunt uitleggen wat afgelegde afstand is en welk punt het referentiepunt van een beweging.

15.1 Bewegingen vastleggen

Begrippen

• Stroboscopisch
• afstand-tijddiagram

15.1 Bewegingen vastleggen

Introductie

Veel bewegingen verlopen zo snel dat je ze met het blote oog niet goed kunt volgen. Maar soms willen mensen toch graag weten hoe zo’n beweging verloopt. Hoogspringers en turners kunnen die informatie bijvoorbeeld gebruiken om hun prestaties te verbeteren. Daarom zijn er verschillende manieren bedacht om bewegingen vast te leggen en te analyseren.

Bewegingen vastleggen: 2 manieren

Video-opname

Je kunt een beweging vastleggen door het bewegende voorwerp te filmen met een videocamera. In de camera wordt dan een video-opname opgeslagen: een serie beelden die met korte tussenpozen zijn gemaakt. Veel videocamera’s maken opnames van dertig beelden per seconde. De tijd tussen twee opeenvolgende beelden is 1/30 s (≈ 33 ms).

Bewegingen vastleggen: 2 manieren

Stroboscopische foto

Je kunt een beweging ook vastleggen door een stroboscopische foto te maken. Dat is een lamp die met regelmatige tussenpozen een korte lichtflits geeft. 

Elke keer dat de lamp een lichtflits geeft, wordt een momentopname van de beweging vastgelegd. Alle momentopnames komen samen op één foto terecht. Je kunt eenvoudig aflezen op welke plaats een voorwerp zich op ieder moment bevindt.

Die verschillende plaatsen vormen een aaneengesloten lijn: de baan.

Elke keer dat de lamp een lichtflits geeft, wordt een momentopname van de beweging vastgelegd. Alle momentopnames komen samen op één foto terecht. Je kunt eenvoudig aflezen op welke plaats een voorwerp zich op ieder moment bevindt.

Die verschillende plaatsen vormen een aaneengesloten lijn: de baan.

Hoeveel beelden zien we hier in deze scroboscopische foto?

2H - 5.1 Bewegingen vastleggen

Tussen elk beeld in een stroboscopische foto zit even veel tijd

15.1 Bewegingen vastleggen

Video-opnames analyseren

Voor een goed resultaat heb je een opname nodig waarbij het voorwerp voor een stilstaande camera langs beweegt. Ook moet er op de opname een meetlat te zien zijn of een ander voorwerp waarvan je de afmetingen kent; daarmee kun je aangeven wat de schaal is van het beeld. Ten slotte moet je weten uit hoeveel beelden per seconde de opname bestaat.

15.1 Bewegingen vastleggen

Een plaats-tijdtabel

Om de rechtlijnige beweging van de rollende bal te analyseren, kun je een plaats-tijdtabel maken. De gegevens voor zo’n tabel haal je uit een video-opname of een stroboscopische foto. 

• met welke tussenpozen de momentopnames zijn gemaakt;

• hoe groot de afstanden op de beelden in werkelijkheid zijn.

2H - 5.1 Bewegingen vastleggen

Een plaats-tijddiagram of (x,t)-diagram voor beweging in een grafiek

1) * De letter x staat hier voor plaats in m of cm. Dit komt langs de verticale as

      * De letter t voor tijd in s. Dit komt langs de horizontale as.

2) Teken de gegevens uit de tabel als punten in.

3) Teken een lijn die zo goed mogelijk bij de meetpunten aansluit.

Uit een (x,t)-diagram kun je bij elk tijdstip de bijbehorende plaats aflezen, en omgekeerd.

Opdrachten H5.1 - Bewegingen vastleggen

Maken: 3, 4, 5, 6, 7

15.1 Bewegingen vastleggen

Een plaats-tijddiagram

Met de gegevens in een plaats-tijdtabel kun je een grafiek van de beweging tekenen. Zo’n grafiek wordt een plaats-tijddiagram of (x,t)-diagram genoemd. De letter x staat hier voor plaats en de letter t voor tijd.  

Uit een (x,t)-diagram kun je bij elk tijdstip de bijbehorende plaats aflezen, en omgekeerd.

15.1 Bewegingen vastleggen

Afgelegde afstand

Op een plaats-tijddiagram of (x,t)-diagram kun je de afgelegde afstand s aflezen. Op het (x,t)-diagram van een rollende bal lees je af dat de bal na 2,0 s 37 cm gerold heeft.

Je noteert op welke plaats de beweging is begonnen en op welke plaats de beweging is geëindigd. Het verschil tussen die twee waarden is de afgelegde afstand. De plaats waar de beweging begonnen is, noem je het referentiepunt voor de beweging. Je berekent de afgelegde afstand ten opzichte van dat referentiepunt. De plaats van het eindpunt (80 cm) is dan de afgelegde afstand.

Soms kun je op een (x,t)-diagram de afgelegde afstand niet aflezen. Voorbeeld?

15.1 Bewegingen vastleggen

LEERDOELEN

• Je kunt uitleggen op welke twee manieren je beweging kunt vastleggen.

• Je kunt benoemen welke twee grootheden je moet weten om uit een video-opname of een stroboscopische foto de gegevens voor een plaats-tijddiagram te halen.

• Je kunt een plaats-tijdtabel invullen.

• Je kunt op een plaats-tijddiagram of (x,t)-diagram bij een tijdstip de bijbehorende plaats aflezen en omgekeerd.

• Je kunt uitleggen wat afgelegde afstand is en welk punt het referentiepunt van een beweging.