Beweging

Beweging is die verandering van plek of stand. ¹ Beweging vind plaas wanneer kragte wat nie ewe groot of sterk is nie (ongebalanseerde kragte), teenoor mekaar te staan kom. Gebalanseerde kragte veroorsaak nie ʼn verandering in beweging nie. Indien alle kragte gebalanseerd was, sou ons asook al die voorwerpe om ons, op een konstante plek gebly het. Kragte verander die manier waarop dinge beweeg. ʼn Krag kan moontlik veroorsaak dat ʼn voorwerp begin beweeg, versnel, van rigting verander of heeltemal ophou beweeg. ²

In die biologie, word beweging ook as een van die sewe lewensprosesse gesien. Hierdie artikel fokus egter op beweging soos dit in fisika gesien word.

Voorbeelde:

• Om ʼn balans van kragte te vergelyk, kan na ʼn toutrekkompetisie gekyk word. Wanneer albei spanne met dieselfde krag trek, is daar geen beweging nie, omdat die kragte gebalanseerd is. Wanneer een span sy trekkrag vergroot, word die kragte ongebalanseerd en die tou beweeg.
• ʼn Armdrukkompetisie is nog ʼn voorbeeld; hoewel die kragte in dié geval na mekaar toe beweeg. Daar sal moontlik ʼn tyd wees wanneer albei deelnemers baie hard druk, maar hulle arms bly op dieselfde plek. Net wanneer een speler ʼn groter krag uitoefen, is daar beweging. ²

Gebergde energie en bewegingsenergie

Wanneer jy ʼn rek sou vat en dit uitrek, stoor jy energie daarin. Die elasties potensiële energie wat nou in die rek voorkom, noem ons gebergde (opgehoopte) energie. Sou jy die rek laat los, sal dit skiet om ontslae te raak van die gebergde energie daarin. Dit neem dan ʼn vorm van bewegingsenergie aan.

Netso, sal ʼn veer (spring) wat saamgedruk word, ook elasties potensiële energie stoor. Die gebergde energie sal omsit in bewegings- of kinetiese energie wanneer die veer vrygelaat word. Dit sal terugkeer na die normale posisie en dus beweeg totdat al die energie wat daarin gestoor is, vrygestel is. ³

Verandering van beweging

Spoed (of snelheid) is ʼn term wat gebruik word om te beskryf hoe vinnig iets beweeg of hoe ver dit in ʼn sekere tyd beweeg het. Wanneer ʼn voorwerp se spoed verhoog, sê ons dit versnel. Wanneer dit stadiger beweeg, sê ons dit verminder vaart. Die snelheid van ʼn motor word beïnvloed deur die enjinkrag, die gewig van die motor en of die voertuig opdraaand of afdraand ry. Die hoeveelheid weerstand teen die motor (soos die wrywing tussen die bande en die padoppervlak, of die weerstand van die lug wat teen die vorm van die motor druk), is ook ʼn faktor. Hoe groter die oppervlak is wat teen die wind druk, hoe groter is die krag wat die motor te bowe moet kom. ²

Die begin van beweging

Die Griekse filosoof, Aristoteles, was die eerste persoon wat idees oor kragte en beweging neergeskyf het. Hy het geglo dat alle stowwe uit vier elemente bestaan: grond, lug, water en vuur. Sy standpunt was dat “natuurlike beweging”, soos om te val, plaasvind weens ʼn aantrekkingskrag tussen elemente. Hy het dus geglo dat ʼn klip daarom na die grond toe val om by die aarde te wees en die rook opstyg om by die lug te wees. Aristoteles het ook gedink dat diere en mense “vrywillige beweging” toon omdat hulle kan kies om te beweeg en dat “gedwonge beweging” plaasvind omdat een onderwerp ʼn ander voorwerp dwing om te beweeg.

Galileo het omtrent twee duisend jaar later, in die 1500’s, saam met nog ander wetenskaplikes begin om hiedie standpunte omver te werp. Aristoteles se teorie van gedwonge beweging, meen dat voorwerpe net beweeg as ʼn krag daarop inwerk. Maar ʼn pyl en ʼn boog dui daarop dat die pyl deur die lug kan beweeg terwyl die boog nie meer daaraan raak nie! Galileo het toe die konsep van “inersie” (rustraagheid) bekend gestel. Hy het beweer dat ʼn voorwerp aanhou beweeg, tensy ʼn eksterne krag daarop inwerk. ʼn Pyl sal dus aanhou om deur die lug te trek totdat die krag van lugweerstand of swaartekrag (gravitasie potensiële energie) dit vertraag en op die grond laat val.

In die laat 1500’s het Sir Isaac Newton, ʼn Engelse wetenskaplike, voortgebou op Galileo se idees en verklaar dat beweging plaasvind weens interaksie tussen twee voorwerpe. Hy het die oorsaak van beweging ʼn “krag” genoem. Sy standpunte was teenstrydig met Aristoteles se bevindinge. Newton het gevoel, dat deur te sê dat ʼn klip eenvoudig kies om grond toe te val, nie swaartekrag in ag neem nie. Newton het drie wette van beweging geformuleer. Hierdie wette is deur wetenskaplikes aanvaar en word tot vandag toe nog gebruik. Sir Isaac Newton word as die vader van fisika beskou. ²

Newton se wette van beweging

Die beweging van ʼn voorwerp sal nie verander tensy ʼn krag die voorwerp trek of stoot nie. Die voorwerp bly dus in ʼn toestand van rus, of teen ʼn konstante snelheid voortbeweeg, tensy ʼn ongebalanseerde krag daarop inwerk. (Dit word ook die traagheidswet genoem.). Ons sien dit in die nimmereindigende beweging van planete. ʼn Ander praktiese toepassing van hierdie wet is as jy skielik rem trap en jou liggaam beweeg nog vorentoe totdat die sitplekgordel (in dié geval, ʼn ongebalanseerde krag) jou terugdruk in jou sitplek.

Newton se tweede wet van beweging, behels dat ʼn sterk krag ʼn voorwerp vinniger kan laat beweeg as ʼn swakker krag op dieselfde voorwerp. As ʼn netto (resulterende) krag op ʼn voorwerp inwerk, sal die voorwerp in die rigting van die netto krag versnel. ʼn Voorbeeld uit die alledaagse lewe is dat ʼn graad 7-leerder ʼn gewigstootbal verder sal kan gooi as ʼn leerder in graad 4.

Volgens die derde wet, sal ʼn voorwerp met dieselfde krag druk as waarmee dit gedruk word. Indien voorwerp A dus ʼn krag op voorwerp B uitoefen, sal voorwerp B gelyktydig ʼn gelyke krag in die teenoorgestelde riging op voorwerp A uitoefen. ⁴ ʼn Goeie toepassing van hierdie wet kan in die foto gesien word: die motor oefen ʼn sekere krag op die sementblok uit. ⁵ Die sementblok oefen egter dieselfde krag op die motor uit. Die uitwerking van dié krag is meer sigbaar op motor as op die sementblok, omdat die sementblok ʼn groter massa as die motor het en ook van ʼn sterker materiaal gemaak is.

Woordbank

kragte

Kragte is “stote” of “trekke” en verander hoe dinge beweeg. Kragte kan nie gesien word nie, maar jy kan wel die uitwerking daarvan sien of voel. 2

Kyk hierdie video’s om nog meer te leer oor beweging

Krag en beweging

Krag en beweging op hellings