Materie, energie en leven

VERKEER EN VEILIGHEID
1 De trage passagier
1.1 Proefjes
1 Maak op de tafel een stapeltje met muntjes. Schiet het onderste muntje weg met een dun latje. Wat
gebeurt er met de andere muntjes?
2 Leg een knikker (of pingpongbal) vrij op een wagentje. Geef een tik tegen het wagentje. Wat
gebeurt er met de knikker?
3 Leg een knikker op een wagentje. Breng het wagentje en de knikker samen in beweging. Wat
gebeurt er met de knikker wanneer je het wagentje plots laat stoppen?
4 Leg een kartonnetje op een glas. Daarbovenop leg je een euro. Trek nu heel snel het kartonnetje
weg. Welke beweging maakt de euro?
5 Je zit in een auto. De auto maakt een zeer scherpe bocht naar rechts. Wat gebeurt er met jouw
lichaam?
6 Je vertrekt op vakantie met het vliegtuig. Bij het vertrek moet het vliegtuig heel hard optrekken om
te kunnen opstijgen. Wat voel je op dat moment?
7 Je staat recht op een bus die heel bruusk remt. Wat gebeurt er?
8 Je hangt een voorwerp aan een touwtje en draait dit rond. Laat op een bepaald moment het
touwtje los. Teken de beweging van het voorwerp op het moment van loslaten.
Stuurgroep NW- VVKSO
1
1.2 Het eerste beginsel van Newton: het ‘traagheidsbeginsel’
Uit al deze voorbeelden kunnen we een belangrijke conclusie trekken: de conclusie die Isaac Newton
formuleerde in zijn eerste wet. Deze eerste wet noemde hij het traagheidsbeginsel. Volgens hem
bezit elk voorwerp een zekere traagheid, een soort tegenzin als het ware om van
bewegingstoestand te veranderen.
Elk stilstaand voorwerp, zegt Newton, blijft stilstaan zolang er geen kracht op inwerkt die het in
beweging brengt. Bovendien blijft elk bewegend voorwerp op dezelfde manier (met dezelfde snelheid,
richting en zin) bewegen, tenzij een andere kracht daar verandering in brengt. Vreemd genoeg had
niemand anders dit eerder bedacht. Integendeel, voorheen waren wetenschappers ervan overtuigd
dat er een stuwende kracht nodig was om voorwerpen blijvend in beweging te houden. Niemand vóór
Newton begreep dat het precies de afwezigheid van kracht is die een eeuwige en constante beweging
kan verklaren.
Dit traagheidsbeginsel kunnen we opsplitsen in 3 deeltjes.
1 Een lichaam dat in rust is en waar geen kracht op werkt, behoudt zijn rusttoestand. Welk van
bovenstaande proefjes bewijst dit?
2 Een lichaam dat beweegt met een bepaalde snelheid en waar geen kracht op werkt, behoudt die
snelheid in grootte. Welk van bovenstaande proefjes bewijst dit?
Stuurgroep NW- VVKSO
2
3 Een lichaam dat beweegt met een bepaalde snelheid en waar geen kracht op werkt, behoudt de
richting van die snelheid.
Besluit
Er is een oorzaak van buitenaf nodig om een verandering van bewegingstoestand te realiseren, die
uitwendige oorzaak noemt men kracht.
1.3 Toepassingen en gevolgen in het verkeer
Dit traagheidsbeginsel komen we voortdurend tegen in het verkeer. Vooral de negatieve gevolgen
halen dagelijks het nieuws. Gelukkig worden er nog steeds nieuwe maatregelen genomen om de
veiligheid van weggebruikers te verhogen.
1 Voorwerpen met een grotere massa hebben ook een grotere traagheid. Bijgevolg hebben
vrachtwagens een grotere remafstand nodig dan gewone personenwagens. Afstand houden in het
verkeer is dus een must! De ‘2 seconden-regel’ is een eenvoudig hulpmiddel om voldoende
afstand te houden in het verkeer. Je neemt een herkenningspunt langs de weg (een
verlichtingspaal, een huis, ...) en telt twee seconden vanaf het moment dat je voorligger dit punt
voorbijrijdt. Kom je zelf voorbij het herkenningspunt als je nog aan het tellen bent, dan rijd je te
dicht achter je voorligger. Vertraag! Wanneer het regent, tel je er nog een seconde bij. Op een nat
wegdek is je remafstand immers langer.
2 Een voertuig dat aan te hoge snelheid een bocht neemt, vliegt uit
de bocht.
3 Whiplash
Een whiplash (zweepslag) wordt dikwijls veroorzaakt door een
auto-ongeluk waarbij het slachtoffer achteraan wordt aangereden.
Door de klap wordt de wagen versneld in de voorwaartse
beweging. De stoel oefent tijdens dit soort botsing een kracht uit op
de romp van de passagier. Omdat het hoofd en de romp losjes
verbonden zijn via de nekwervels zal door de traagheidswet het
hoofd achterblijven. Dit verklaart het nut van hoofdsteunen.
1.4 Denkvraagje
Dankzij het traagheidsbeginsel kunnen we achterhalen of een ei nog rauw of hard gekookt is. Laat
beide eieren eens ronddraaien en verklaar je waarneming.
Raak beide draaiende eieren kortstondig aan. Wat stel je vast en verklaar.
Stuurgroep NW- VVKSO
3
VERKEER EN VEILIGHEID .................................................................................................................... 1
1
DE TRAGE PASSAGIER ............................................................................................................... 1
1.1
Proefjes...................................................................................................................................... 1
1.2
Het eerste beginsel van Newton: het ‘traagheidsbeginsel’ .................................................. 2
1.3
Toepassingen en gevolgen in het verkeer ............................................................................. 3
1.4
Denkvraagje .............................................................................................................................. 3
Stuurgroep NW- VVKSO
4