Krachtwerking
-
Upload
jouri-vanlandeghem -
Category
Education
-
view
158 -
download
3
description
Transcript of Krachtwerking
FysicaVoor natuurwetenschappen
1e en 2e graad
Wat ?
• Leerkrachten
natuurwetenschappen nodige
achtergrond geven om fysica
optimaal te verwerken in de lessen
natuurwetenschappen.
• Inhoudelijke versterking,
didactische tips & tricks.
Inhoud van nascholing
Beweging en kracht
Energie
Materie
Straling
Aanbevolen lectuur
Conceptual
Physics
Paul Hewitt
Wie ?
Jouri Van Landeghem
• Lector fysica en
natuurwetenschappen
• Onderzoeksdomeinen :• Mobile devices in STEM
• Geïntegreerd wetenschapsonderwijs
Welke bal is het “snelst”
beneden ?
Terminologie is cruciaal ! => CONFLICTEN MET SPREEKTAAL
Beweging
BEWEGING
wijzigt positie
Gedurende zekere tijd
Beweging is relatief !
Positie
O
• Oorsprong of referentiepunt O• Zin• Coördinaat x
x
Verplaatsing
O x0 x1
Wat is de eenheid van deze grootheid ? Kan deze negatief zijn ?
Verplaatsing versus
afgelegde weg
Elke staat op t0 op x0 = 5 m, gaat dan
naar x = 10 m om terug te keren om
op t1 te eindigen op x1 = 7 m.
Wat is haar verplaatsing x ?
Wat is afgelegde weg s ?
Snelheid
Snelheid =Verplaatsing
Tijd
Eenheid ? Kan deze negatief zijn ?
Het x,t diagram
Proefondervindelijk : “Constant
velocity cart”
• Met metronoom
• Met sensoren
• Met video-analyse
Oefeningen op x,t-
diagrammen
Match the graph !Teken x,t –diagramvan beweging doorpersoon vooraan…
Snelheidsvector
Geeft grootte aan
van snelheid op
specifiek moment
Geeft aan naar
waar voorwerp
beweegt.
Versnelling
Als snelheids-
vector wijzigt,
ondergaat
voorwerp
versnelling
Rangschik snelheid van
laag naar hoog
Welke bal komt eerst aan
?
Waar neemt snelheid toe,
maar versnelling af ?
Krachtwerking
Juist of fout ?
• Beweging veronderstelt kracht.
• Hoe groter de inwerkende kracht, hoe groter
de snelheid.
• Zonder kracht komen alle voorwerpen tot rust.
• Iemand kan veel kracht hebben. Kracht is dus
een eigenschap van een persoon of voorwerp.
• De zwaartekracht trekt even hard aan alle
voorwerpen.
Twee metalen ballen zijn even groot, maar de
massa van de ene is twee keer zo groot als die
van de andere. De ballen worden vanaf de
tweede verdieping van een gebouw tegelijkertijd
naar beneden gegooid. De tijd die verstrijkt
voordat de ballen de grond raken is:
A. Voor de zware bal ongeveer de helft van de tijd vergeleken met de lichte.
B. Voor de lichte bal ongeveer de helft van de tijd vergeleken met de zware.
C. Voor beide ballen ongeveer even lang.
D. Aanzienlijk korter voor de zwaardere bal, maar niet noodzakelijk de helft van de tijd.
E. Aanzienlijk korter voor de lichtere bal, maar niet noodzakelijk de helft van de tijd.
Wie oefende de grootste
kracht uit ?
Een grote vrachtwagen en een klein
personenautootje botsen frontaal tegen elkaar op.
Tijdens de botsing,
A. Oefent de vrachtwagen een grotere kracht uit op de auto dan de auto op de vrachtwagen.
B. Oefent de auto een grotere kracht uit op de vrachtwagen dan de vrachtwagen op de auto.
C. Er wordt helemaal geen kracht uitgeoefend; de auto wordt verpletterd door de vrachtwagen omdat hij in de weg zit.
D. De vrachtwagen oefent een kracht uit op de auto maar de auto oefent geen kracht uit op de vrachtwagen.
E. De vrachtwagen oefent een even grote kracht uit op de auto als de auto op de vrachtwagen.
Een steen die vanaf de eerste verdieping van een
gebouw op de grond valt
A. Bereikt zijn grootste snelheid al snel na het
begin van de val en valt daarna met constante
snelheid.
B. Versnelt gedurende zijn val, voornamelijk
omdat de zwaartekracht sterker wordt
naarmate de steen dichter bij de aarde komt.
C. Versnelt als gevolg van de constante
zwaartekracht die erop werkt.
D. Valt als gevolg van de inwendige neiging van
alle voorwerpen om naar de aarde te vallen.
E. Valt als gevolg van een combinatie van de
zwaartekracht en de luchtdruk die hem naar
beneden duwt.
Een auto met caravan erachter bevestigd,
versnelt met 0,2 m/s². In dit geval ...
A. … trekt de auto harder aan de caravan dan de
caravan aan de auto, omdat de auto een
motor heeft.
B. … trekt de auto even hard aan de caravan
dan de caravan aan de auto.
C. … trekt de caravan harder aan de auto dan de
auto aan de caravan, maar dit wordt
gecompenseerd door de motor in de auto.
D. … trekt de auto harder aan de caravan dan de
caravan aan de auto, maar dit wordt
gecompenseerd door de wrijving.
We love physics !
Wat maakt fysica zo
moeilijk ?
Grote graad van abstractie
• Werken met aanschouwelijke modellen !
Conflicten met intuïtieve denkbeelden
• Leerkracht moet er bewust van zijn.
• Misconcepties expliciet behandelen.
Mr. Newton
Eerste wet : wat is een
kracht ?
Een voorwerp in rust blijft uit zichzelf in rust.
Een voorwerp in beweging blijft uit zichzelf in rechte lijn bewegen met een constante snelheid.
Om een voorwerp te versnellen, vertragen of af te buigen, is een externe oorzaak nodig : een
KRACHT.
Door… op…
Kracht = externe oorzaak
Geen voorwerp-eigenschap
De kracht wordt uitgeoefend door man op kist.
Kracht = vector
Aangrijpingspunt
Richting
Zin
Grootte
Samenstellen van krachten
F 1F 1
F 2F 2
F 2F 2
F 1 F 1
F 1F 2F 1F 2
Kracht…
Kracht is de oorzaak van wijziging van bewegingstoestand. (Dynamische werking)
Kracht is de oorzaak van vervorming (Statische werking)
Tweede wet : oorzaak en
gevolg
Snelheid is gevolg van
kracht ?
Massa bepaalt gevolg
Derde wet van Newton
Als A op B een kracht uitoefent, oefent B op A een kracht uit.
Krachten zijn even groot
Krachten zijn tegengesteld gericht.
Grijpen aan op verschillende voorwerpen.
Zwaartekracht
Twee massa’s trekken elkaar aan.
Door grote massa Aarde merken we alleen aantrekking door Aarde
Grootte recht evenredig met massa’s.
Neemt af met toenemende afstand.
Gewicht en normaalkracht
Gewicht : kracht door voorwerp op steunvlak
Normaalkracht : kracht door steunvlak op voorwerp.
Wrijving tussen
contactoppervlakken
Luchtweerstand
Elektro-statische kracht
“Magnetische” kracht
“Elektro-magnetische”
kracht
Veel voorkomende
misconcepties• Zonder netto inwerkende kracht, vertraagt een
voorwerp om uiteindelijk tot stilstand te
komen.
• “Passieve” krachten bestaan niet.
• Leerlingen aanvaarden derde wet van Newton
niet.
• Kracht is eigenschap van een voorwerp.
• Verwarring oorzaak en gevolg.
• Zwaartekracht stopt buiten de atmosfeer.
• De aarde trekt even hard aan alle voorwerpen.