Eerste wet van Newton Toets

Eerste wet van Newton
Eerste wet van Newton
Introductie
Werkboek 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.
Met dit pictogram
maak
je een foto van de pagina.
Door het pictogram aan te
klikken komt de foto in je
verslag te staan.
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
Vraagstelling
De 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
Achtergrond
De 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.
Toets
1. 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.
Toets
2. 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
Toets
3. Wat gebeurt er met een voorwerp als daar een constante kracht op wordt
uitgeoefend?
Eerste wet van Newton
Materialen en benodigdheden
Verzamel al deze materalen voordat je met je experiment begint..
• bewegingssensor
• karretje
• poelie met
bewegingsklem
• koord
• gewichtenset
• Pascobaan
Zet in de juiste volgorde
A. Meet de snelheid
van het karretje
terwijl er een
hangende massa op
het karretje inwerkt.
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.
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.
Eerste wet van Newton
Opstelling
1. 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
Opstelling
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.
Meten
1. 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…
Meten
4. 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
Meten
7. 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 gewichtenophangplaatje.
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…
Meten
10. 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 voordat het tegen de poelie
botst.
12. Druk op om de meting
te stoppen.
Gegevensverwerking
1. 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
Gegevensverwerking
2. 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 verwerking
3. 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?
Gegevensverwerking
4. 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?
Gegevensverwerking
5. 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?
Samenvatting
1. Wat gebeurt er met de snelheid van een
voorwerp als het nooit een netto kracht
ondervindt?
Eerste wet van Newton
Samenvatting
2. Hoe beїvloeden krachten de beweging van voorwerpen? (Denk aan kracht als
een duwende of trekkende kracht op een voorwerp)
Eerste wet van Newton
Samenvatting
3. 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
Samenvatting
4. 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
Samenvatting
5. 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 vraag
1. 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 vraag
2. 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 vraag
3. 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
Gefeliciteerd
Je 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
Naslag
Alle 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.jpg
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Energy-p-k-i.svg
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Acela_2000.jpg
http://www.freeclipartnow.com/office/paper-shredder.jpg.html