Samen mechanica onderwijs vernieuwen Verkennen van mogelijkheden Frank Lacroix Peter Dekkers Workshop Woudschoten 2009.

Presentatie over: "Samen mechanica onderwijs vernieuwen Verkennen van mogelijkheden Frank Lacroix Peter Dekkers Workshop Woudschoten 2009."— Transcript van de presentatie:

1 Samen mechanica onderwijs vernieuwen Verkennen van mogelijkheden Frank Lacroix Peter Dekkers Workshop Woudschoten 2009

2 workshop  voorstellen  aanpak van Newton  vernieuwingen in het materiaal?  uitwisselen standpunten  praktijkvoorbeeld  koppeling aan onderzoek Workshop Woudschoten 2009

3 voorstellen Frank Lacroix Peter Dekkers Workshop Woudschoten 2009

4 Activiteiten gericht op het samen ontwikkelen van een aanpak die past bij: wat docenten willen de bedoelingen van het lesmateriaal Workshop Woudschoten 2009

5 Komeet van Kirch

6 Newton’s aanpak 1. Uit zichzelf beweegt een voorwerp in rechte lijn met constante snelheid 2. Een kracht zorgt voor een verandering van de snelheid 3. Opbouwen uit even grote tijdstapjes, hoe kleiner des te beter Workshop Woudschoten 2009

7 beweging geen (netto)kracht: ieder stapje is een kopie van het vorige stapje Workshop Woudschoten 2009 s stap 1 s invloedloos s stap 2 s stap 3 s stap 4 s stap 5

8 beweging kracht in bewegingsrichting:  kopie van vorige stapje +  s extra =v extra.t stap =(F.t 2 stap )/m s extra Workshop Woudschoten 2009 s stap 2 s invloedloos s stap 1 s invloedloos s extra s stap 3 s invloedloos

9 beweging horizontale worp - zwaartekracht Workshop Woudschoten 2009 s stap 1 s invloedloos s stap 2 s extra s invloedloos s stap 3 s extra s invloedloos s stap 4 s extra

10 B beweging centrale kracht D E M C O A

11 beweging simulatie Workshop Woudschoten 2009 A D S B O C extra verplaatsing in iedere stap: s extra = 25/r 2

12 Wat heb je hier aan? Wat levert het op? Workshop Woudschoten 2009

13 Voorbeelden (hand-out blz 5) Workshop Woudschoten 2009

14 In groepjes een voorbeeld bekijken met de vragen: is dit nieuw? wat heeft een leerling/docent hier aan? Workshop Woudschoten 2009

15 Voorbeeld 1: Vergelijking van waarneming en theorie 1,1 3,9 3,5 Geconstrueerde valbeweging 0 20 30 40 1,5 7,4 12,0 17,7 24,5 32,4 41,4 0,2 0,0 0,2 10 1,3 4,6 6,8 5,7 7,9 9,0 2,4 1,1 Extra ver- plaatsing (cm) in tijdstap Plaats (cm) na tijdstap Verplaatsing (cm) in tijdstap Tijdstap 1,5 7,4 12,0 3,9 17,7 24,5 0,2 41,4 2 4 5 3 6 7 9 1 8 1,1 1.1 1,1 - 1,3 3,5 4,6 2,4 5,7 6,8 9,0 0,2 7,9 32,4 Waargenomen valbeweging S extra =(F z.t 2 stap )/m = 9,81/30 = 1,1 cm

16 Voorbeeld 2 – Raaklijn s,t-grafiek en Newton’s 1e Wet t (s) 4 s (m) 0 10 0 6 5 2 t (s) 4 s (m) 0 10 0 6 5 2 b c a t (s) 4 s (m) 0 10 0 6 5 2 a b c b c a Wat is de snelheid op t = 5 s? Bij eenparige beweging: v=Δs/Δt Verandert de snelheid op t = 5 s?

17 Voorbeeld 3 Wie verklaart de planeetbewegingen beter, Kepler of Newton? Newton’s theorie toegepast op Mars E Kepler: F (:) v Newton: F (:) Δ v Baan van Mars B C D F G H A Overige planeten

18 Voorbeeld 4: De bal beweegt omhoog. Welke krachten werken op de bal?

19 Voorbeeld 5: Gravitatie en de 3e Wet A 1+2+3 F door A op 1+2+3 1 A F door A op 1 F door A op 2 1 A 3 2 F door A op 3 F door A op 1 1 A 3 2 F door A op 1 + F door A op 2 + F door A op 3 Welke van beide trekt de ander het hardst aan? Als A en Z dezelfde massa hebben trekken ze elkaar even sterk aan. Als m Z groter wordt, wordt F door A op Z groter Hoe zit het nu met de kracht door Z op A?

20 Wat willen de ontwerpers hiermee?  Valbeweging: Goede theorie beschrijft, verklaart en voorspelt waarnemingen. Laat dat zien  Raaklijn: Limietprocedure is abstract, 1e Wet is concreter  Kepler en Newton: Veel theorieёn zijn mogelijk, we kiezen de theorie die het best ‘werkt’  Hooghouden: Newton’s krachtbegrip is anders dan je zou denken; kracht verandert snelheid  Gravitatie en 3e Wet: Lastige formule maar kwalitatief best te begrijpen

21 Welke serie van activiteiten kan doelstellingen van lesmateriaal én wensen, kennis en vaardigheden van docenten beter met elkaar in overeenstemming brengen. Workshop Woudschoten 2009 Doel van het onderzoek

22 Peter Dekkersp.dekkers@uu.nl Frank Lacroixf.h.r.lacroix@uu.nl Workshop Woudschoten 2009 Interesse ?