Klas 3�Natuurkunde

WETENSCHAPSSCHOOL.NL

WETENSCHAPSSCHOOL

1

Klas 3: �Beweging en kracht

• We gaan dit jaar voornamelijk het werk bestuderen van grote wetenschappers als Galileo en Isaac Newton.
• Hun werk wordt gezien als een van de grootste prestaties van mensheid.

WETENSCHAPSSCHOOL

2

Maar laten we bij het begin beginnen…

WETENSCHAPSSCHOOL

3

Patronen

• Onze hersenen zijn erg goed in het herkennen van patronen.
• We hebben dit nodig om de wereld te begrijpen.
• Soms zien we echter patronen die er in werkelijkheid niet zijn.

WETENSCHAPSSCHOOL

4

Patronen

• Nog een paar!

WETENSCHAPSSCHOOL

5

Patronen

• Nog een paar!

WETENSCHAPSSCHOOL

6

Patronen

• Nog een paar!

WETENSCHAPSSCHOOL

7

Patronen

• Nog een paar!

WETENSCHAPSSCHOOL

8

Patronen

• Nog een paar!

WETENSCHAPSSCHOOL

9

Bijgeloof

• Door dit overmatig herkennen van patronen, werd het leven vroeger gedomineerd door allerlei bizarre vormen van bijgeloof.
• Mensen geloofden bijvoorbeeld in demonen, engelen, waarzeggers en magiërs.

WETENSCHAPSSCHOOL

10

Bijgeloof

• Hiernaast is een voorbeeld van een middeleeuws bijgeloof weergegeven.
• Er werd geloofd dat de duivel soms een kind omwisselde voor een duiveltje.

WETENSCHAPSSCHOOL

11

Bijgeloof

• In dit voorbeeld wordt een verdronken vrouw “geholpen” door rook in haar bil te blazen.
• Dit gebeurde zelf nog in de 19^de eeuw! Ook in Nederland!

WETENSCHAPSSCHOOL

12

Bijgeloof

• In veel gevallen is bijgeloof onschuldig, maar het kan ook erg schadelijk zijn.
• Denk bijvoorbeeld aan mensen die tegen vaccinatie zijn.
• Een bekend voorbeeld is mazelen.

WETENSCHAPSSCHOOL

13

Bijgeloof

• Voor de ontwikkeling van de vaccins zorgde mazelen wereldwijd voor meer dan een miljoen doden per jaar.
• Dankzij vaccinatie is de ziekte in het Westen zo goed als uitgeroeid.

WETENSCHAPSSCHOOL

14

Bijgeloof

• Wereldwijd heeft vaccinatie ook voor een extreme daling gezorgd.
• In de afgelopen 20 jaar is de afname wel 80% geweest.

​

Deaths per year (worldwide)

WETENSCHAPSSCHOOL

15

Wat is het alternatief? Wetenschap!

WETENSCHAPSSCHOOL

16

Aristoteles

• De Griekse denkers accepteerden geregeld hypothesen die “slim klonken,” zelfs als ze hiervoor geen bewijs hadden.
• De Griek Aristoteles (4^de eeuw v. Chr.) was de uitzondering.

WETENSCHAPSSCHOOL

17

Aristoteles

• Hij concludeerde dat elke theorie over de wereld moet worden ondersteund door observaties.
• Zo brak hij bijv. kippeneitjes op verschillende momenten om de groei van een embryo te bestuderen.
• Dit maakte hem de eerste wetenschapper.

WETENSCHAPSSCHOOL

18

Galileo

• De wetenschap kwam pas echt op gang zo’n 2000 jaar later, toen Galileo Galilei de valbeweging begon te bestuderen.

WETENSCHAPSSCHOOL

19

Toren van Pisa

• Zo liet hij twee verschillende massa van de toren van Pisa vallen en concludeerde dat ze zo goed als tegelijk op de grond kwamen.
• Dit was in strijd met de theorie van Aristoteles, die claimde dat een zwaar voorwerp een stuk sneller valt (ook al had hij dit nooit getest).

WETENSCHAPSSCHOOL

20

Zwaartekracht

• Om de valbeweging beter te begrijpen liet hij balletjes langzaam van een hellend vlak rollen.
• In plaats van een stopwatch, liet hij tijdens het rollen water in een glas stromen. De hoogte van het water gaf een indicatie van de tijdsduur.
• Ook liet hij het balletje tegen belletjes tikken.

​

WETENSCHAPSSCHOOL

21

Zwaartekracht

• Galileo ontdekte met dit experiment dat zijn balletje na twee seconden 4x zoveel afstand had afgelegd dan na één seconde. Na drie seconden had het balletje 9x zoveel afgelegd en na 4 seconden, 16x zoveel.
• De afstand bleek telkens groter te worden met het kwadraat van de tijdsduur!

​

WETENSCHAPSSCHOOL

22

Zwaartekracht

• Dit klinkt misschien onbelangrijk, tot je door krijgt dat dit experiment niet gaat over rollende balletjes, maar over de zwaartekracht zelf.
• Galileo had hiermee een fundamentele eigenschap van het universum leren kennen: een natuurwet!

WETENSCHAPSSCHOOL

23

Zwaartekracht

• Als gevolg concludeerde hij:
• “Filosofie is geschreven in een groot boek—waarmee ik het universum bedoel—dat altijd openstaat voor onze blik, maar alleen echt begrepen kan worden als je de taal leert waarin het geschreven staat. Dit is de taal van de wiskunde, de taal driehoeken, cirkels en andere geometrische figuren.”

WETENSCHAPSSCHOOL

24

Zwaartekracht

• “Zonder wiskunde is het onmogelijk ook maar een enkel woord ervan te begrijpen. Zonder wiskunde dwaalt men rond in een donker doolhof.”

WETENSCHAPSSCHOOL

25

Jupiter

• Galileo was ook de eerste persoon die een telescoop gebruikte om naar hemellichamen te kijken.
• Hiermee vond hij o.a. dat de planeet Jupiter vier manen heeft.
• Dit was een grote ontdekking, omdat in zijn tijd de meeste mensen nog geloofden dat alle hemellichamen om de aarde draaien.

WETENSCHAPSSCHOOL

26

Jupiter

• Toen hij de geleerden van zijn tijd vroeg om door zijn telescoop te kijken, hadden ze echter geen interesse.
• Ze claimden dat Aristoteles al met logische argumenten had bewezen dat alle hemellichamen om de aarde draaien. Het was tijdverspilling om hieraan te twijfelen.

WETENSCHAPSSCHOOL

27

Jupiter

• Geschokt door deze kleingeestigheid, schreef hij aan zijn vriend Kepler:
• “Mijn beste Kepler, wat zou jij zeggen van de geleerden hier, die met grote hardnekkigheid blijven weigeren om door de telescoop te kijken? Hoe moeten we hierop reageren? Moeten we hierom lachen of huilen?”

WETENSCHAPSSCHOOL

28

WETENSCHAPSSCHOOL

29

Isaac Newton

• De theorie over beweging en kracht bereikte zijn hoogtepunt onder Newton.
• Newton stelde drie wetten op—de zogenaamde wetten van Newton—waaraan alle beweging in het universum voldoet.
• Twee van deze wetten gaan we dit jaar bestuderen.

WETENSCHAPSSCHOOL

30

Isaac Newton

• Met deze wetten lukte het Newton om valbewegingen op aarde te beschrijven en ook de banen van planeten, en dat met wiskundige precisie.

​

WETENSCHAPSSCHOOL

31

Astronauten

• Tegenwoordig zijn Newton’s wetten nog net zo belangrijk.
• Toen in 1968 de Apollo 8 een baan maakte om de aarde maakte, werd de astronaut William Anders vanaf aarde gevraagd: “Wie bestuurt de raket?” Anders antwoordde: “Ik denk Isaac Newton.”

WETENSCHAPSSCHOOL

32

Interesse gewekt? Benieuwd?

WETENSCHAPSSCHOOL

33

Galileo

• Toen kwam Galileo met een bizar gedachten experiment met grote gevolgen.
• Bij stelde voor dat hij een balletje van een helling zou laten rollen en een andere helling weer op. Glad maken, zodat balletje zelfde kan even hoog zou komen.

WETENSCHAPSSCHOOL

34

Galileo

• Toen stelde hij zich voor dat de rechter zijde minder steil zou lopen. Het balletje zou in dat geval langzamer bewegen.
• Stel dat helling nu oneindig lang over zou doen, dan zou het balletje altijd maar door bewegen.

WETENSCHAPSSCHOOL

35

Galileo

• Hij kwam hiermee tot de conclusie dat zonder kracht balletje alsmaar door zou bewegen. Er is geen kracht nodig om balletje met constante snelheid te laten bewegen.
• Kracht zijn alleen om te versnellen en de vertragen.

​

WETENSCHAPSSCHOOL

36

Galileo

• Toen dacht hij, wellicht dat dit ook geldt voor de ruimte. Misschien dat maan altijd om de aarde kan bewegen omdat er in ruimte geen wrijving is.
• Hij bewees hiermee dat ruimte vacuum is zonder daar ooit geweest te zijn!s

WETENSCHAPSSCHOOL

37

Pythagoras

• …

WETENSCHAPSSCHOOL

38

…

SUBTITEL KOMT HIER

WETENSCHAPSSCHOOL

39

TITEL KOMT HIER

ONDERTITEL HIER

…

WETENSCHAPSSCHOOL

40

HIER KOMT DE TITEL

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut gravida eros erat. Proin a tellus sed risus lobortis sagittis

​

WETENSCHAPSSCHOOL

41