Snelheid en verplaatsing

Vraag je je wel eens af hoe GPS-navigatiesystemen zo nauwkeurig je positie kunnen bepalen, zelfs als je met verschillende snelheden en richtingen beweegt? Om dit te kunnen begrijpen, moet je eigenlijk begrijpen wat engineers bedoelen als ze praten over plaats, verplaatsing, afgelegde weg en verstreken tijd.

Welkom bij de eerste aflevering over beweging. Als twee hardlopers een wedstrijd houden en hun positie op elk tijdstip wordt bijgehouden, kan deze informatie geplot worden in een plaats-tijd diagram. Uit dit diagram kunnen we veel informatie halen. Bijvoorbeeld, wie de hoogste topsnelheid had of wie de hoogste gemiddelde snelheid had. In deze aflevering leer je alles over het analyseren van bewegingen die betrekking hebben tot de plaats en snelheid van een voorwerp. Als jij vooral geïnteresseerd bent in de versnelling, dan kun je beter de volgende aflevering kijken.

De belangrijkste concepten die je deze aflevering zult leren zijn:

• Plaats, verplaatsing en afgelegde weg: alles wat beweegt, bevind zich op elk tijdstip op een bepaalde plaats. Na het verstrijken van tijd zal het gegeven voorwerp zich verplaatsen. De totale afstand die het voorwerp aflegt noemen we de afgelegde weg. In deze aflevering leer je hoe je deze drie grootheden kunt gebruiken om een beweging te analyseren.
• Snelheid: bewegende voorwerpen hebben op elk tijdstip een bepaalde snelheid. In deze aflevering leer je hoe je de gemiddelde snelheid van een voorwerp kunt berekenen over een bepaald traject. Ook leer je hoe je de exacte snelheid kunt berekenen op een specifiek tijdstip.
• (x,t)-Diagrammen: een plaats-tijd diagram (afgekort (x,t)-diagram) is een handig hulpmiddel om bewegingen te analyseren. Je kunt op elk tijdstip de plaats aflezen. Ook kun je met behulp van de raaklijn-methode de exacte snelheid in een punt bepalen.
• Soorten bewegingen: in deze aflevering gaan we rekenen aan verschillende soorten bewegingen. We beginnen met de meest eenvoudige: de eenparige beweging. Later kijken we naar complexere bewegingen die onregelmatig versneld of vertraagd zijn.
• Stroboscopische foto’s: complexe bewegingen zoals een voetballer die een penalty neemt, kunnen we vastleggen in een stroboscopische foto. Dit zijn foto’s die met een constant tijdsinterval genomen zijn en vervolgens over elkaar heen gezet zijn. In deze aflevering leer je hoe je aan de hand van stroboscopische foto’s bewegingen kun analyseren.