§5.1 Bewegingen vastleggen (mavo/havo)

• newEditor
• Natuur- en scheikunde
• Middelbare school
• vmbo t, havo

Introductie

Leerlingen leggen bewegingen vast met video, stroboscoopfoto en metingen, zetten een afstand-tijdtabel om in een (s,t)-diagram en lezen daaruit positie en snelheid af. Les bij Nova NaSk MAX 1|2 deel B, hoofdstuk 5 Bewegen, paragraaf 5.1, mavo/havo leerjaar 2. Met startvraag, theorie, opdrachten Kennis en Toepassing, een Verderkijker en de checklist leerdoelen.

5

Bewegen

Paragraaf 5.1

Bewegingen vastleggen

Een stuiterbal is te snel om met je ogen te volgen. Hoe leg je zo'n beweging vast, zodat je hem kunt onderzoeken?

Gemaakt bij Nova NaSk MAX 1|2, deel B, mavo/havo

mavo/havo

Les bij Nova NaSk MAX 1|2, deel B, hoofdstuk 5 Bewegen, paragraaf 5.1 Bewegingen vastleggen. Ongeveer 40 minuten, leerjaar 2 mavo/havo. Image credit: LessonUp Image credit: Omslag Nova NaSk 1|2 deel B mavo/havo, Malmberg

Hoofdstuk 5

Paragraaf 5.1

5.1  Bewegingen vastleggen

Leerdoelen

5.1.1

Je kunt uitleggen hoe je een beweging vastlegt met video, stroboscoopfoto en metingen.

5.1.2

Je kunt een afstand-tijdtabel omzetten in een (s,t)-diagram.

5.1.3

Je kunt uit een (s,t)-diagram aflezen waar iets is en hoe snel het gaat.

Practica en vaardigheden

P R A C T I C U M

Videometing van een rollende bal

V A A R D I G H E I D

Een diagram tekenen met assen, eenheden en schaal

De leerdoelen staan in het boek bovenaan de paragraaf. Aan het eind van de les komen ze terug in de checklist. Image credit: LessonUp

Hoofdstuk 5

Paragraaf 5.1

Foto: MichaelMaggs, bewerking Richard Bartz (CC BY-SA 3.0)

Startvraag

Een stuiterende bal

Op deze foto is een stuiterende bal steeds na dezelfde tijd vastgelegd.

Waar ging de bal het langzaamst?

A

vlak voor hij de grond raakt

B

bovenin de boog

C

vlak na het stuiteren

D

overal even snel

Laat eerst stemmen en vraag dan naar de redenering. Bovenin de boog liggen de beelden dicht op elkaar: in dezelfde tijd legt de bal daar maar een kleine afstand af. Vlak bij de grond liggen ze het verst uit elkaar. Wie D kiest, ziet nog niet dat de afstand tussen de beelden iets over de snelheid zegt. Image credit: MichaelMaggs, bewerking Richard Bartz, Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0)

Hoofdstuk 5

Paragraaf 5.1

Drie manieren om vast te leggen

Om een beweging te onderzoeken moet je weten waar iets op welk moment is.

Video

Een video bestaat uit losse beelden. Bij 25 beelden per seconde zit er 0,04 s tussen twee beelden.

Stroboscoopfoto

Eén foto met het voorwerp op vaste tijdstippen. De afstand tussen de beelden laat de snelheid zien.

Meetgegevens

Met een stopwatch, meetlint of sensor meet je tijd en afstand en zet je ze in een tabel.

1 : 25 = 0,04 s. Vraag door: waarom is een slow-motionvideo met 240 beelden per seconde handig bij een snelle beweging? Er zit dan veel minder tijd tussen twee beelden. Image credit: LessonUp

Hoofdstuk 5

Paragraaf 5.1

Opdrachten Kennis

1

Een camera maakt 50 beelden per seconde. Hoeveel tijd zit er tussen twee beelden?

A

0,02 s

B

0,05 s

C

0,5 s

D

50 s

1 : 50 = 0,02 s. Wie 0,05 s kiest, rekent 1 : 20. Wie 50 s kiest, verwart beelden per seconde met seconden per beeld.

Hoofdstuk 5

Paragraaf 5.1

Van tabel naar (s,t)-diagram

Een afstand-tijdtabel zet je om in een (s,t)-diagram.

• De tijd t komt op de horizontale as, de afstand s op de verticale as.

• Zet bij elke as de grootheid en de eenheid, bijvoorbeeld t (s) en s (m).

• Kies een schaal waarbij het diagram groot wordt en de stappen gelijk zijn.

• Zet elke meting als punt en trek een vloeiende lijn of rechte lijn door de punten.

Uit de lijn lees je ook waarden af die je niet gemeten hebt.

Veelgemaakte fouten: geen eenheden bij de assen, ongelijke stappen op een as, en punten met een zigzaglijn verbinden in plaats van een vloeiende lijn. Image credit: LessonUp

Hoofdstuk 5

Paragraaf 5.1

Practicum

Een rollende bal filmen

Doel: Je legt de beweging van een rollende bal vast met een video en maakt er een (s,t)-diagram van.

Je hebt nodig

• bal

• meetlint van 10 m

• telefoon met camera

• plakband

• ruitjespapier

Zo doe je het

1. Plak het meetlint op de vloer van een lange gang of op het plein.

2. Rol de bal langs het meetlint en film van opzij, met de telefoon stil.

3. Speel de video beeld voor beeld af en noteer elke halve seconde waar de bal is.

4. Zet je metingen in een afstand-tijdtabel.

5. Teken het (s,t)-diagram en beschrijf wat de lijn laat zien.

Een video-app met een tijdsaanduiding per beeld maakt het aflezen makkelijker. Met een statief of een stapel boeken staat de telefoon stil. Image credit: LessonUp

Een scooter rijdt steeds even snel. Na 2 s is hij 16 m ver. Vul in.

Hoofdstuk 5

Paragraaf 5.1

Opdrachten Kennis

2

Na 4 s is de scooter 32 m ver.

Na 5 s is de scooter 40 m ver.

In 1 s rijdt de scooter 8 m, dat is 8 m/s = 28,8 km/h.

32

5

28,8

24

64

2,2

In 1 s rijdt de scooter 16 : 2 = 8 m. Na 4 s: 4 x 8 = 32 m. 40 m : 8 = 5 s. 8 x 3,6 = 28,8 km/h. De afleider 2,2 ontstaat door 8 : 3,6 te rekenen in plaats van 8 x 3,6.

Hoofdstuk 5

Paragraaf 5.1

Aflezen uit een (s,t)-diagram

Uit een (s,t)-diagram haal je meer dan uit een tabel.

• Waar is het voorwerp op een tijdstip? Ga vanaf die tijd recht omhoog naar de lijn en dan opzij naar de s-as.

• Een horizontale lijn: de afstand verandert niet, het voorwerp staat stil.

• Een rechte schuine lijn: elke seconde dezelfde afstand erbij.

• Hoe steiler de lijn, hoe groter de snelheid.

Laat leerlingen in hun practicumdiagram aanwijzen waar de bal het snelst ging. Koppel terug naar de stuiterbal: steil en vlak in het diagram hoort bij ver en dicht bij elkaar op de foto. Image credit: LessonUp

Hoofdstuk 5

Paragraaf 5.1

Opdrachten Toepassing

3

In één (s,t)-diagram staan de rechte lijnen van Lisa en Tim. Ze starten tegelijk. De lijn van Tim is steiler. Wat klopt?

A

Tim versnelt en Lisa niet

B

Tim is eerder vertrokken

C

Tim gaat sneller dan Lisa

D

Lisa gaat sneller dan Tim

Een steilere lijn betekent: in dezelfde tijd meer afstand, dus een grotere snelheid. Wie A kiest, verwart steil met krom. Beide lijnen zijn recht, dus allebei bewegen ze steeds even snel.

Hoofdstuk 5

Paragraaf 5.1

Opdrachten Toepassing

★ 4

Een hardloper loopt steeds even snel. Na 12 s heeft hij 60 m afgelegd. Na hoeveel seconden is hij op 400 m?

Steropdracht in twee stappen. Eerst de afstand per seconde: 60 : 12 = 5 m per seconde. Dan de tijd: 400 : 5 = 80 s. Wie 400 : 60 x 12 rekent, komt ook op 80 s: dat mag. Doorvragen: hoe ziet het (s,t)-diagram eruit? Een rechte lijn van (0 s, 0 m) naar (80 s, 400 m).

Hoofdstuk 5

Paragraaf 5.1

V E R D E R K I J K E R

De finishcamera

Bij de finish van een atletiekwedstrijd staat een camera die alleen een smal streepje van de finishlijn fotografeert, duizenden keren per seconde. De streepjes komen naast elkaar te staan. Zo ontstaat een beeld waarop de tijd van links naar rechts loopt.

Dit heet een photo finish of finishfoto. Omdat elk streepje bij een eigen tijdstip hoort, lees je de finishtijd van elke loper af op het beeld zelf. Vergelijk met de stroboscoopfoto: ook daar legt één beeld een hele beweging in de tijd vast. Image credit: Pfc. Kyle Kimble, U.S. Army, Wikimedia Commons (publiek domein) Image credit: LessonUp

Hoofdstuk 5

Paragraaf 5.1

Checklist leerdoelen

Welk leerdoel vind je nog het lastigst?

1

5.1.1 Bewegingen vastleggen op drie manieren

2

5.1.2 Van tabel naar (s,t)-diagram

3

5.1.3 Een (s,t)-diagram aflezen

4

Ik kan ze allemaal

In het boek sluit elke paragraaf af met de checklist leerdoelen. Gebruik de uitslag om te kiezen wat je de volgende les herhaalt.

5.1

Klik hier

voor meer kant-en-klare themalessen

Image credit: LessonUp