In dit document heb ik de lessen biofysica (1e bachelor biomedische wetenschappen KUL) samengevat. Enkel de oefeningen van de werkzittingen heb ik hier niet in verwerkt.
1 herhaling mechanica met hierin zeer korte herhaling van wetten van newton fundamentele krachten cirkelbeweging en zwaartekracht arbeid en energie impuls en botsingen rotatiebeweging en krachtmo
Hoofdstuk 2: beweging
beschrijven: kinematica in 1
dimensie
Kinematica en dynamica Allebei gericht om te komen tot een beschrijving van de beweging van
een voorwerp
We spreken van een “puntmassa”
Kinematica = Beschrijving van de beweging van een object, zonder de oorzaak van het verloop van
de beweging in de beschrijving op te nemen Beschrijft de beweging zelf
Dynamica = Waarom bewegen voorwerpen? (krachten) Beschrijft de oorzaak van de beweging
Scalaire en vectoriële grootheden
We gebruiken zowel scalaire als vectoriele grootheden
Beweging van een voorwerp
- Translatie: skiër die helling afgaat: beweegt evenwijdig met zichtzelf
- Rotatie: kenmerkend: 1 vast punt! voert cirkelbeweging uit met als middelpunt de rotatie-as
Algemene beweging: combinatie van translatie en rotatie
2.1 Referentiestelsels en verplaatsing
Referentiestelsel: Assenstelsel met oorsprong positie met behulp van coördinaten weergeven
1D -> enkel de x-as
,Verplaatsing (1D): Verplaatsingsvector: Verschilvector tussen eindpositie en beginpositie (x 2 en x1),
niet kijken naar tussenstops/de gevolgde weg! NIET gelijk aan afgelegde afstand !!!
Vb. Over 10m stappen + dan 3m terug afstand is 13m MAAR verplaatsing is 7m !!!
Verplaatsing en afgelegde afstand zijn 2 verschillende dingen
2.2 Gemiddelde snelheid (1D)
Snelheid: De snelheid geeft weer aan welk tempo de positie aan het veranderen is, tempo waaraan
de positie van die auto aan het veranderen is
Gemiddelde snelheid: afgelegde afstand/verstreken tijd (enkel de grootte: scalair)
Gemiddelde vectoriele snelheid: verplaatsingsvector/tijd die nodig was om verplaatsing te doen
(= verstreken tijd) (grootte & richting: vector)
Verschil: De gemiddelde snelheid draait om de afgelegde afstand en de gemiddelde
snelheidsvector draait om de verplaatsing
2.3 Momentane snelheid (1D)
Momentane snelheid (1D) = De gemiddelde snelheid gemeten over een infinitesimaal kort
tijdsinterval (limiet van delta t naar 0 we maken het tijdsverschil zo klein dat we komen op 1
ogenblik)
Wat is de snelheid van de auto op dat ogenblik?
Zie definitie dia 8: De limiet van Δt naar 0 van de functie Δx/Δt is in wiskundige termen gelijk aan de
differentiaal dx/dt
Wanneer je een figuur hebt van de verandering van de positie als functie van de tijd, dan kan je op
die figuur op elk moment in die tijd de raaklijn aan die figuur tekenen en de helling van die raaklijn
zal overeen komen met de snelheid van die auto op dat ogenblik.
!! Denk er aan dat in het algemeen een beweging in 3 dimensies kan doorgaan en dat de snelheid
een vectoriële grootheid is Bv. Auto die een racen circuit aan het volgen is: op sommige punten gaat
die snel kunnen rijden (op rechte banen) en op sommige punten zal die trager moeten rijden (in
bochten), maar bovendien gaat ook die richting van de snelheidsvector wijzigen. Lengte vectorpijl
komt overeen met de grootte van de snelheid. Dus hoe langer de vectorpijl hoe groter de waarde is
van de snelheid !!
In het algemeen: De snelheid is een vectoriële grootheid die we definiëren in drie dimensies
2.4 Versnelling (1D)
Versnelling (1D): Hoe snel verandert de snelheid van een voorwerp? Tempo waaraan de snelheid zal
veranderen
Gem versnellingsvector: verandering snelheidsvector/verstreken tijd (vectoriele grootheid)
Momentane versnelling (1D): versnelling op een bepaald tijdstip (limiet van delta t naar 0)
,Grafische voorstelling versnelling in tijd-snelheid-grafiek (niet te lang bij
blijven stilstaan)
Komt overeen met wat er gezegd is geweest over de raaklijn bij de snelheid: Figuur van de
verandering van de snelheid in functie van de tijd – op elk ogenblik kan een raaklijn getekend worden
waarbij de rico gelijk is aan de versnelling op dat ogenblik
In het interval [t1,t2] is de helling van de rechte tussen de punten (t1, v1) en (t2, v2) gelijk aan de
gemiddelde versnelling
In t1 is de helling van de raaklijn aan de tijdsnelheid-grafiek in het punt (t 1, v1) gelijk aan de
momentane versnelling
Toepassing: In de figuur is de plaats van een trein, die op een recht spoor rijdt, als functie van de tijd
voorgesteld. Uit deze grafiek leiden we af dat de trein
A. Steeds sneller rijdt
B. Eerste snel, dan trager
C. Steeds even snel
D. Op moment t0 van de bewegingszin verandert
Verband tussen positie, snelheid en versnelling (zie ook
2.8 in boek)
x(t) is een primitieve functie van de snelheid v x(t) (afgeleide van vx(t) is x(t))
vx(t) is een primitieve functie van de versnelling ax(t) (afgeleide van ax(t) is vx(t))
Eenparige rechtlijnige beweging
= Beweging met constante snelheid (in 1D)
v(t) = dx/dt = cte x(t) = x0 + vt positie neemt lineair toe met de tijd
de versnelling is 0 (a = 0)
In de (2de) figuur van de verandering van de positie in functie van de tijd zal de raaklijn op elk ogenblik
eenzelfde helling bevatten. De snelheid is op elk ogenblik hetzelfde en is dus constant.
2.5 Beweging met een constante versnelling
Eenparige versnelde beweging
= Beweging waarbij de versnelling constant is (in 1D)
a(t) = dv/dt = cte v(t) = v0 + at x(t) = x0 + v0t + ½ at2
, In de (2de) figuur van de verandering van de snelheid in functie van de tijd zal de raaklijn op elk
ogenblik eenzelfde helling bevatten. De versnelling is op elk ogenblik hetzelfde en is dus constant.
T elimineren uit v(t) en x(t) v² = v0² + 2a(x – x0)
Slide 14 en 16 zeer belangrijk
Snelheid: tempo waaraan de positie verandert
Versnelling: tempo waaraan de snelheid verandert
Enkele conceptuele testvragen…
1. In de linkse figuur wordt de snelheid van een voorwerp als functie van de tijd voorgesteld. Welke
van de grafieken geeft zijn versnelling?
Grafiek A
(Hoe sneller de snelheid stijgt/daalt hoe
groter/kleiner de versnelling)
Door de rico te bepalen
Hoe steiler hoe groter de getalwaarde van a
2. Een blokje schuift over een rechte baan en ondervindt de eerste 10s een constante positieve
versnelling. Daarna schuift het verder met constante snelheid. Welke van de grafieken beschrijft deze
beweging?
Grafiek D
bij constante versnelling, is de positie een parabool & bij constante
snelheid is de positie een schuine rechte
2.7 Vrij vallende voorwerpen
Zwaartekracht werkt op alle posities op de aarde speciaal geval van de algemene gravitatiekracht
(aantrekkingskracht tussen (hemel)lichamen)
Op een gegeven locatie op de aarde en bij aanwezigheid van luchtweerstand vallen alle voorwerpen
met dezelfde constante versnelling
Galileo Galilei: één van de eerste moderne wetenschappers voerde experimenten uit om
uiteindelijk tot een conclusie te komen basis gelegd om aan wetenschappen te doen basis
gelegd voor de ontwikkeling van raketten (omwille van de zwaartekracht)
Valversnelling (g) = 9,80 m/s² (op aardoppervlak) = Versnelling van de zwaartekracht
Galileo Galilei: “Wanneer er geen luchtweerstand zou zijn zouden alle voorwerpen met dezelfde
constante versnelling vallen” (geen lichte afremming door luchtweerstand) Hij was correct !!!!
Les avantages d'acheter des résumés chez Stuvia:
Qualité garantie par les avis des clients
Les clients de Stuvia ont évalués plus de 700 000 résumés. C'est comme ça que vous savez que vous achetez les meilleurs documents.
L’achat facile et rapide
Vous pouvez payer rapidement avec iDeal, carte de crédit ou Stuvia-crédit pour les résumés. Il n'y a pas d'adhésion nécessaire.
Focus sur l’essentiel
Vos camarades écrivent eux-mêmes les notes d’étude, c’est pourquoi les documents sont toujours fiables et à jour. Cela garantit que vous arrivez rapidement au coeur du matériel.
Foire aux questions
Qu'est-ce que j'obtiens en achetant ce document ?
Vous obtenez un PDF, disponible immédiatement après votre achat. Le document acheté est accessible à tout moment, n'importe où et indéfiniment via votre profil.
Garantie de remboursement : comment ça marche ?
Notre garantie de satisfaction garantit que vous trouverez toujours un document d'étude qui vous convient. Vous remplissez un formulaire et notre équipe du service client s'occupe du reste.
Auprès de qui est-ce que j'achète ce résumé ?
Stuvia est une place de marché. Alors, vous n'achetez donc pas ce document chez nous, mais auprès du vendeur loniereyntjens. Stuvia facilite les paiements au vendeur.
Est-ce que j'aurai un abonnement?
Non, vous n'achetez ce résumé que pour €13,49. Vous n'êtes lié à rien après votre achat.
