Space Physics Simulator

Vorm

Kleur

Object

Grootte 24

Lanceer kracht 8

Simulatie

Zwaartekracht g 1.0

Bounciness e 0.7

Wrijving μ 0.05

Spark kracht 1.5

Weergave

Sterren

Trails

Glow

Zwaartepunt centrum

Acties

Klik leeg vlak → spawn
Klik object → selecteer
Sleep → lanceer
Rechts klik → verwijder

Energieverloop systeem

Ek Ep E totaal

Metrics systeem

Ek totaal 0.0 J

Ep totaal 0.0 J

E totaal 0.0 J

Botsingen 0 /s

Impuls systeem

px py

Exporteren

Exporteert alle meetpunten:
tijd · Ek · Ep · E totaal · px · py · botsingen/s

Zet bounciness = 1 en wrijving = 0
→ E totaal blijft constant (energiebehoud)

Klik op een object
om het te selecteren

Object #–

Snelheid 0.0 m/s

Massa 0.0 kg

Ek 0.0 J

Ep 0.0 J

Impuls |p| 0.0 kg·m/s

Hoogte 0.0 m

Snelheid v(t)

tijd · v · m · Ek · Ep · impuls · hoogte

Vectoren

Snelheidsvectoren v⃗

Massa labels

Energie labels

Geel = snelheidsvector
Wit ring = geselecteerd object
Formules: Ek = ½mv² | Ep = mgh

⚡ Kinetische energie

E_k = ½mv²

Een bewegend object heeft energie. Hoe zwaarder en hoe sneller, hoe meer energie.

m = massa (kg) — grootte van het object
v = snelheid (m/s) — de gele pijl

🔬 Probeer: maak een groot en een klein object en gooi ze even hard. Kijk wie er meer energie heeft in de grafiek.

🌍 Potentiële energie

E_p = mgh

Hoe hoger een object hangt, hoe meer energie het heeft omdat het kan vallen.

m = massa (kg)
g = zwaartekracht (9,8 m/s²)
h = hoogte boven de vloer (m)

🔬 Probeer: gooi een object omhoog. Ep neemt toe, Ek neemt af. Boven aan is Ep het grootst.

🔄 Energiebehoud

E_k + E_p = constant

Als er geen wrijving is, blijft de totale energie altijd gelijk. Energie verdwijnt niet — het wisselt van vorm.

🔬 Zet bounciness = 1 en wrijving = 0. Kijk in de Grafiek-tab of E totaal (paarse lijn) vlak blijft.

💨 Impuls

p = mv

Impuls is "hoeveel beweging" een object heeft. Bij een botsing wordt impuls uitgewisseld maar gaat er niets verloren.

🔬 Kijk naar de px/py grafiek tijdens een botsing. De totale impuls blijft vrijwel gelijk.

🎱 Botsingen

Elastische botsing — geen energieverlies (bounciness = 1)

Inelastische botsing — energie gaat verloren als warmte (bounciness < 1)

🔬 Verander de bounciness-slider en kijk hoe snel E totaal daalt na meerdere botsingen.

📐 Alle formules

E_k = ½mv²	Kinetische energie
E_p = mgh	Potentiële energie
E_mech = E_k + E_p	Mechanische energie
p = mv	Impuls
F = ma	2e wet van Newton
F·Δt = Δp	Impuls-stootwet
e = v'_rel / v_rel	Restitutiecoëfficiënt

⚙️ Simulatieparameters

g (slider)	Zwaartekrachtversnelling. g = 0 = gewichtloosheid, g = 1 = aarde (9,8 m/s²)
e (bounciness)	Restitutiecoëfficiënt. e = 1: volledig elastisch. e = 0: volledig inelastisch (objecten kleven samen)
μ (wrijving)	Kinetische wrijvingscoëfficiënt. Bepaalt energiedissipatie bij schuifcontact.

📊 Lesdoelen per grafiek

Energiegrafiek (Ek + Ep)

Energiebehoud aantonen (e=1, μ=0)
Energiedissipatie bij wrijving (e < 1)
Omzetting Ek ↔ Ep bij projectielbeweging

Impulsgrafiek (px, py)

Behoud van impuls bij botsingen
Richtingsverandering na wand-botsing

Object v(t)

Vrije val: lineaire toename v(t)
Stuiteren: discontinue v bij botsing
Exporteer naar CSV → verwerk in Excel/Python

🧪 Practicum-ideeën

Stel g in op 0 → objecten bewegen rechtlijnig (1e wet Newton)
Exporteer v(t) van één object bij vrije val → bereken g uit helling
Vergelijk E totaal bij e = 0,5 vs e = 1,0 → kwantificeer energieverlies
Laat leerlingen massa vs Ek vergelijken bij gelijke snelheid (Ek ∝ m)
Zet attractie aan → circulaire banen → planeetbeweging introduceren

🔢 Eenheden in de simulator

De simulator gebruikt genormaliseerde eenheden:

100 px = 1 m
Snelheid: px/stap × 0,6 = m/s
Massa: Matter.js massa × 0,1 = kg
g = 1 ≈ 9,8 m/s² (aardse zwaartekracht)

Absolute waarden zijn indicatief; de verhouding tussen grootheden is fysisch correct.