Eerste wet van Newton

Eerste wet van Newton

Met dit pictogram maak je een foto van de pagina. Door het pictogram aan te klikken komt de foto in je verslag te staan.

IntroductieWerkboek en foto’s

De foto-knop wordt gebruikt om het scherm vast te leggen.

Met de werkboek-knop worden foto’s en tekst vastgelegd in het werkboek van de Spark.

De keuze-knop wordt gebruikt om je verslag te exporteren of af te drukken.

Opmerking: je kan een foto maken van de eerste pagina van je werkboek en dit dan als voorblad van je verslag gebruiken.

Eerste wet van Newton VraagstellingDe vraag van dit practicum is: welke factoren beїnvloeden de beweging van voorwerpen? Aristoteles (leefde van 384 tot 322 voor Christus) geloofde dat de natuurlijke staat van een voorwerp “rust “ is en dat alle bewegende voorwerpen uiteindelijk zullen stoppen. Is dat gezichtspunt juist? Wij gaan de oorzaken van bewegingsveranderingen onderzoeken om er achter te komen aan welke wetten bewegende voorwerpen onderworpen zijn.

Eerste wet van Newton Achtergrond

De eerste filosofen en wetenschappers waren sterk verdeeld over de invloed van bewegingen op voorwerpen. Deze strijd duurde tot in de 17e eeuw, totdat Sir Isaac Newton zijn 3 bewegingswetten formuleerde.

De eerste wet van Newton luidt: een voorwerp in rust blijft in rust en een voorwerp met een eenparige, rechtlijnige beweging blijft in beweging, totdat er een resulterende kracht op werkt.Deze wet staat bekent als de wet van de traagheid.

Eerste wet van Newton

AchtergrondDe eerste wet van Newton stelt dat een voorwerp dat zich met een constante snelheid voortbeweegt dit zal blijven doen tenzij er een nettokracht op wordt uitgeoefend. Bovendien blijft een voorwerp in rust (met een snelheid = 0) ook in rust tenzij er een kracht op inwerkt.

Met andere woorden: als een resulterende kracht op een voorwerp 0 is, ondervindt het geen versnelling. Wij zullen dit begrip onderzoeken door de snelheden van een karretje te meten die bij verschillende soorten beweging horen.

Toets1. Wat gebeurt er met een voorwerp in rust waarop

geen kracht wordt uitgeoefend?

a) gaat versnellen

b) blijft in rust

c) onbekend

d) verdwijnt

Het fotootje in je werkboek is een herinnering van de pagina waarvan je een foto hebt gemaakt en om het in je werkboek in te voeren. Druk op om de foto te maken.

Toets2. Wat is er nodig om een voorwerp dat met een

constante snelheid beweegt met een zelfde snelheid en in dezelfde richting door te laten bewegen?

a) een grote netto kracht

b) geen krachten

c) een kleine netto kracht

d) een negatieve netto kracht

Eerste wet van Newton

Toets3. Wat gebeurt er met een voorwerp als daar een constante kracht op wordt

uitgeoefend?

Eerste wet van Newton

Materialen en benodigdhedenVerzamel al deze materalen voordat je met je experiment begint..• bewegingssensor• karretje• poelie met

bewegingsklem• koord• gewichtenset• Pascobaan

De stappen links maken deel uit van dit practicum. Ze staan echter niet in de juiste volgorde. Zet alle stappen in de juiste volgorde en maak er een foto van.

Zet in de juiste volgorde

B. Meet de snelheid van het karretje in rust op een baan die waterpas staat.

C. Gebruik de snelheidsmetingen om na te gaan of er netto krachten op het karretje inwerken.

D. Monteer de poelie aan de ene en de bewegingssensor aan de andere kant van de Pascobaan.

A. Meet de snelheid van het karretje terwijl er een hangende massa op het karretje inwerkt.

Eerste wet van Newton

Opstelling1. Stel de Pascobaan waterpas op en monteer de poelie die er overheen steekt.

2. Zet de poelie die over het einde van de baan steekt precies in het midden goed vast.

3. Monteer de bewegingssensor aan de andere kant van de baan zodat deze precies naar de poelie wijst en verbind deze met de Spark.

Eerste wet van Newton

4. Zet het karretje op de baan en verstel de voetjes zodat als je niets doet, het karretje stil blijft staan.

5. Knip een stuk koord van 1 meter af.

Opstelling

Meten1. Als het karretje op het

midden van de baan stil staat, druk dan op om de meting te starten.

2. Na ongeveer 5 seconden druk je op de meting stopt dan.

3. Plaats nu het karretje 15cm voor de bewegingssensor.

Ga naar de volgende pagina…

Meten4. Druk op om de meting te

starten en geef dan het karretje een zetje in de richting van de poelie.

Opmerking: let erop dat je hand of je arm het beeld van de bewegingssensor niet afschermt.

5. Vang het karretje op vlak voordat het tegen de poelie botst.

6. Druk op om de meting te stoppen.

Eerste wet van Newton

Meten7. Voor de laatste meetserie bind je het koord dat je hebt afgeknipt aan de ene

kant aan de voorkant van het karretje en aan de andere kant aan het gewichten- ophangplaatje.

8. Laat het koord over de poelie lopen en zorg dat het gewicht vrij naar beneden kan lopen.

9. Plaats het karretje ongeveer 15cm voor de bewegingssensor en bevestig een 20 grams gewicht aan het uiteinde van het koord.

Ga verder naar de volgende pagina…

Meten10. Druk op om de meting

te starten en laat dan het karretje naar het einde van de baan rollen. Opmerking: let er weer op dat je de bewegingssensor niet afschermt.

11. Vang het karretje op voor-

dat het tegen de poelie botst.

12. Druk op om de meting te stoppen.

Gegevensverwerking1. Hoe verandert de snelheid in

de eerste meting? Is er een netto kracht die op het karretje inwerkt? En als dit zo is, wat veroorzaakt dan die kracht?

Eerste wet van Newton

Gegevensverwerking2. Verklaar hoe je kunt zien dat de positie van het karretje verandert door alleen

naar de grafiek van snelheid versus tijd, in plaats van naar de grafiek van positie versus tijd te kijken.

Gegevens verwerking3. Hoe verandert de snelheid in

de tweede meting? Is er een netto kracht die op het karretje inwerkt? En als dat zo is, wat veroorzaakt dan die kracht?

Gegevensverwerking4. Hoe verandert de snelheid in

de derde meting? Is er een nettokracht die op het karretje inwerkt? En als dat zo is wat veroorzaakt dan die kracht?

Gegevensverwerking5. Welk bewijs dat er op het

karretje een netto kracht uitgeoefend werd kun je vinden in de grafiek van snelheid versus tijd in meetserie 3?

Samenvatting1. Wat gebeurt er met de snelheid van een

voorwerp als het nooit een netto kracht ondervindt?

Eerste wet van Newton

Samenvatting2. Hoe beїvloeden krachten de beweging van voorwerpen? (Denk aan kracht als

een duwende of trekkende kracht op een voorwerp)

Eerste wet van Newton

Samenvatting3. Is het mogelijk een netto kracht op een voorwerp uit te oefenen zonder het

voorwerp aan te raken? Zo ja, geef dan een voorbeeld.

Eerste wet van Newton

Samenvatting4. De weerstand die een voorwerp uitoefent tegen een verandering van

beweging heet traagheid of inertie. Welke eigenschap geeft materie traagheid? Geef voorbeelden met een lage en met een hoge traagheid.

Eerste wet van Newton

Samenvatting5. Wat zou er gebeuren als je in een ruimte een bal weg zou gooien en er

werken geen meetbare krachten op in? Beschrijf de beweging terwijl je er nog in contact mee bent en nadat je de bal hebt losgelaten.

Meerkeuze vraag1. Je duwt een zware doos over de vloer met een

vaste snelheid? Welke van de volgende beweringen is dan waar?

a) De kracht waarmee je duwt is gelijk aan de kracht van de weerstand.

b) De kracht waarmee je duwt moet groter zijn dan de kracht van de weerstand.

c) De kracht waarmee je duwt moet kleiner zijn dan de kracht van de weerstand.

d) Op het moment dat je met duwen stopt, staat hij onmiddelijk stil.

Meerkeuze vraag2. Als je met dezelfde doos met dezelfde kracht

over een gladdere vloer, dus met minder weerstand duwt, dan…..

a) Zal de doos eerst versnellen en dan met een grotere snelheid doorgaan.

b) Zal de doos blijven versnellen zolang jij blijft duwen met die kracht.

c) Blijft de doos schuiven met dezelfde snelheid als daarvoor.

d) Als je de doos loslaat blijft die voor altijd doorschuiven.

Meerkeuze vraag3. Als een voorwerp een constante netto _______

ondervindt zal het een constante ________ vertonen, maar als er niets anders op inwerkt zal het voorwerp met een constante ________ doorgaan.

a) versnelling, kracht, snelheid

b) snelheid, versnelling, kracht

c) kracht, versnelling, snelheid

d) kracht, snelheid, versnelling

Eerste wet van Newton

GefeliciteerdJe hebt je onderzoek klaar.Volg de instructies van de docent om alles op te ruimen en de resultaten van het onderzoek door te geven.

Eerste wet van Newton

NaslagAlle illustraties zijn afkomstig uit PASCO documentatie, clip art uit het publieke domein, of Wikimedia.

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rollercoaster_dragon_khan_universal_port_aventura_spain.jpghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Energy-p-k-i.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Acela_2000.jpghttp://www.freeclipartnow.com/office/paper-shredder.jpg.html