Gratis proefles
Op de fiets hebt je te maken met snelheid en versnelling
Natuurkunde

Snelheid en versnelling

Leestijd: 3 minuten (523 woorden)
Foto van Max

Max

Snelheid en versnelling

Inleiding

Stel je voor: het is een zonnige middag en je springt op je fiets om naar de stad te gaan. Je vrienden wachten op je op een terras, tien kilometer verderop. Terwijl je fietst, merk je dat je snelheid steeds verandert: soms trap je hard, soms moet je stoppen voor een rood licht.

Dit dagelijkse verhaal is een perfecte manier om iets te leren over snelheid en gemiddelde snelheid. Twee begrippen die je overal tegenkomt, niet alleen in het verkeer maar ook in sport, natuur en technologie.

Wat is snelheid?

Snelheid geeft aan hoeveel afstand je in een bepaalde tijd aflegt. De algemene formule is:

    \[v = \frac{s}{t}\]

waarbij:

  • v = snelheid,
  • s = afstand,
  • t = tijd.

Voorbeeld: de fietstocht

Je fietst 10 km in 30 minuten. Dat is 0,5 uur.

    \[v = \frac{10}{0{,}5} = 20 \,\text{km/h}.\]

Je snelheid is dus 20 km/h.

Van km/h naar m/s

In de natuurkunde werken we vaak in meters per seconde.

    \[20 \,\text{km/h} = \frac{20000 \,\text{m}}{3600 \,\text{s}} \approx 5{,}6 \,\text{m/s}.\]

Dat betekent dat je in één seconde bijna 6 meter aflegt – ongeveer de lengte van een kleine auto.

Snelheid verandert vaak

In werkelijkheid houd je niet steeds exact dezelfde snelheid aan. Je stopt, versnelt, vertraagt. Daarom gebruiken we vaak de gemiddelde snelheid:

    \[v_\text{gem} = \frac{s_\text{totaal}}{t_\text{totaal}}.\]

Voorbeeld met een stop

Stel dat je onderweg 5 minuten moet wachten bij een open brug. De totale tijd is dan 35 minuten.

    \[v_\text{gem} = \frac{10}{35/60} \approx 17{,}1 \,\text{km/h}.\]

Hoewel je vaak rond de 20 km/h fietste, wordt de gemiddelde snelheid lager door de stop.

Waarom is dit belangrijk?

Snelheid speelt in veel situaties een rol:

  • Verkeer: reistijden en maximumsnelheden.
  • Sport: hoe snel loopt of fietst iemand?
  • Natuurkunde: de snelheid van een vallend voorwerp of zelfs van het licht.

Het is dus niet alleen theorie, maar iets dat dagelijks relevant is.

Gemiddelde snelheid in het dagelijks leven

Stel: je loopt 3 km naar huis in 40 minuten.

    \[v = \frac{3}{40/60} \approx 4{,}5 \,\text{km/h}.\]

Dat klopt met de normale loopsnelheid van mensen.

Nog een voorbeeld: een autorit van Groningen naar Utrecht (180 km). Zonder file: 2 uur, dus 90 km/h. Met een uur file:

    \[v_\text{gem} = \frac{180}{3} = 60 \,\text{km/h}.\]

Gemiddeld zak je flink terug, ook al reed je stukken lang 120 km/h.

Momentane snelheid

Naast de gemiddelde snelheid is er de momentane snelheid: de snelheid op één specifiek moment. Dat is wat de snelheidsmeter van je auto of fietscomputer laat zien.

De gemiddelde snelheid geeft een overzicht, de momentane snelheid vertelt wat er precies nú gebeurt.

Oefenvraag

Joris fietst naar school.

  • Eerste 4 km in 12 minuten.
  • Daarna 2 km in 10 minuten.
  • Tenslotte 4 km in 8 minuten.

Bereken de gemiddelde snelheid.

Uitwerking

Totale afstand:

    \[s_\text{totaal} = 4 + 2 + 4 = 10 \,\text{km}.\]

Totale tijd:

    \[t_\text{totaal} = 12 + 10 + 8 = 30 \,\text{min} = 0{,}5 \,\text{uur}.\]

Gemiddelde snelheid:

    \[v_\text{gem} = \frac{10}{0{,}5} = 20 \,\text{km/h}.\]

Dus Joris reed gemiddeld 20 km/h, ondanks dat hij tussendoor langzamer ging.

Afsluiting

Snelheid is een van de meest fundamentele begrippen in de natuurkunde. Met de simpele formule v = s/t kun je tal van alledaagse situaties begrijpen, van fietsen en lopen tot files en sport.

Belangrijk is te onthouden dat snelheid meestal niet constant is, en dat we daarom vaak de gemiddelde snelheid gebruiken om een rit te beschrijven.

Dus, de volgende keer dat je op je fiets stapt, kun je niet alleen nadenken over hoe snel je gaat, maar ook over wat je gemiddelde snelheid zou zijn. Daarmee kijk je opeens met een natuurkundige blik naar je eigen reis.

Inhoudsopgave

Lees ook eens...
Wiskunde

Afgeleide functies — wat betekent dat eigenlijk?

Wat is een afgeleide functie? Begrijp instantane snelheid met praktische voorbeelden: van auto's tot fietsers. Leer wanneer de afgeleide wel en niet bestaat.
Foto van Thomas Smeman

Thomas Smeman

Wiskunde

Technieken voor differentiëren

Leer differentiëren met productregel, quotiëntregel en kettingregel. Stap-voor-stap uitleg met voorbeelden van sin(x), cos(x) en samengestelde functies.
Foto van Thomas Smeman

Thomas Smeman

Natuurkunde Scheikunde

Het Periodiek Systeem – Verdiepende Vragen en Uitwerkingen

Het periodiek systeem uitgelegd: groepen, perioden en elektronenstructuur. Van alkalimetalen tot edelgassen met praktische vragen over bindingen en atoomnummers.
Foto van Thomas Smeman

Thomas Smeman

Moeilijke vragen bestaan niet!

Staat je vraag er niet tussen? Neem contact op!

Hebben jullie op de korte termijn docenten beschikbaar?

Ja! Wij hebben vrijwel altijd docenten beschikbaar die op de korte termijn bijles kunnen geven in de Bèta vakken aan huis in Groningen. In drukke periodes laten we tijdig weten op welk termijn we docenten beschikbaar hebben.

Dat kan zeker! Er valt vrijwel altijd iets te regelen. Leerlingen die buiten de stad wonen spreken vaak af met onze docenten op openbare locaties zoals het forum of de middelbare school. Mocht de afstand te doen zijn per fiets, dan rekenen wij vaak voor bijles aan huis buiten de stad Groningen een reiskostenvergoeding van 5 euro per les, die rechtstreeks naar de docent gaat. Anders is online ook altijd nog een optie, al raden wij dat niet aan. De ervaring leert dat fysieke les het beste werkt!

Nee! Wij hebben geen opzegtermijn. Leerlingen en docenten regelen bij ons onderling wanneer de bijles plaatsvindt, op de momenten dat voor beiden het beste uitkomt. Als dit ophoudt, geldt er bij ons geen verplichting om door te gaan.

Na de bijlessen sturen wij een factuur. Dit doen wij iedere maand. Je kan het factuur in de eerste twee week van de volgende maand verwachten. Deze is gemakkelijk online te betalen. Wil je je factuur controleren? Alle bijlessen zijn makkelijk terug te vinden vinden via mijn.bijlesbeta.nl.

Dat kan zeker! Onze topdocenten zijn zeer flexibel, door hun brede kennis kunnen we ons makkelijk aanpassen aan jou bijles vraag. Al onze docenten zijn student aan de Faculty of Science & Engineering van de Rijksuniversiteit Groningen, waardoor ze bijvoorbeeld ook vaardig genoeg zijn om je te helpen met een toelatingsexamen of cursus in bèta vakken.

Geef dat minstens 24 uur van te voren aan! Bij ons geldt dat de bijles tot 24 uur van tevoren mag worden afgezegd. Hierna zijn wij noodzakelijk de bijles te verreken. Onze docenten studeren allemaal en hebben het geven van bijles als bijbaan, wat er voor zorgt dat zij bijlessen zorgvuldig moeten inplannen. Vandaar dat wij genoodzaakt zijn een bijles alsnog te verrekenen wanneer deze binnen 24 uur wordt afgezegd.

Dat doen we zeker! We geven dit jaar examentraining voor het vak wiskunde. 

Klik hier voor meer informatie.


Voor alle andere vakken kunnen onze docenten je perfect voorbereiden op je examen via onze bijles.