Hoofdstuk 3 Krachten
Paragraaf 3.1 Krachten en hun eigenschappen
Een kracht kan een voorwerp:
- vervormen
- op zijn plaats laten blijven
- met constante snelheid laten voortbewegen
- van snelheid laten veranderen
Kracht Formule Richting Aangrijpingspunt
Zwaartekracht Fzw = m ∙ g Naar het middelpunt van de aarde Het zwaartepunt
van het voorwerp
Normaalkracht Fn Loodrecht op het ondersteunend Waar het
vlak voorwerp het
ondersteunend
vlak raakt
Spankracht Fspan Naar het midden van het touw Waar het touw
(twee krachten) aan het voorwerp
vastzit
Veerkracht Fveer = C ∙ u Van elk uiteinde naar het midden Waar de veer en
van de veer (twee krachten) het voorwerp
elkaar raken
Schuifwrijvingskracht Fw,schuif,max = f ∙ Fn Tegengesteld aan de richting Waar de
waarin het voorwerp zich beweegt voorwerpen
elkaar raken
Rolweerstand Fw,rol Tegengesteld aan de richting
waarin het voorwerp zich beweegt
Luchtweerstandskracht Fw,lucht = ½∙cw∙ρ∙A∙v2 Tegengesteld aan de richting
waarin het voorwerp zich beweegt
Wrijvingscoëfficiënt – f
Rubber over metaal heeft een wrijvingscoëfficiënt van 1,35. Dat wil zeggen dat je met een kracht die
135% groter is dan de normaalkracht aan het rubber moet trekken.
Leer over hout heeft een wrijvingscoëfficiënt van 0,35. Dat wil zeggen dat je met een kracht die 35%
groter is dan de normaalkracht aan het leer moet trekken.
Luchtweerstandscoëfficiënt – cw
Een maat voor de stroomlijn van een voorwerp. Hoe kleiner de luchtweerstandscoëfficiënt, des te
beter is de stroomlijn.
Paragraaf 3.2 Samenstellen van krachten
Resulterende kracht: Fres
De totale kracht die wordt uitgeoefend, rekeninghoudend met de richting waarin in kracht werkt. Fres
bepaal je met de parallellogrammethode: (dit noem je het samenstellen van Fres). Bij de
parallellogrammethode maak je gebruik van een schaalfactor. Die moet je altijd erbij zetten.
, Als de twee krachten loodrecht op elkaar staan, kun je Fres ook berekenen met de stelling van
Pythagoras. De richting van Fres bepaal je dan met de cosinus (CAS), sinus (SOS) of tangens (TOA).
Paragraaf 3.3 Ontbinden van krachten
Omgekeerde parallellogrammethode: hiermee construeer je de
componenten van een kracht. De componenten van een kracht kunnen
bijvoorbeeld spankrachten of veerkrachten zijn.
Als er een hoek van 90 ֯ tussen twee van
de drie krachten zit, kun je de grootte
van de krachten berekenen met de
cosinus (CAS), sinus (SOS) of tangens
(TOA).
Componenten van de zwaartekracht bij een voorwerp
op een helling
Als je de massa van het voorwerp weet, kun je Fzw
berekenen. Daarop kun je de omgekeerde
parallellogrammethode toepassen Fzw,// en Fzw,loodrecht
Paragraaf 3.4 Krachten in evenwicht
Evenwicht van krachten: als alle krachten die op een
voorwerp werken samen een kracht opleveren van 0 N.
Met twee bekende krachten kun je makkelijk laten zien
hoe de krachten in evenwicht zijn.
Hiernaast moet de trekkracht dus even groot zijn als Fres
(bijvoorbeeld hondjes die aan een twee lijnen trekken).
Hiernaast zie je hoe je de trekkracht construeert.
Paragraaf 3.1 Krachten en hun eigenschappen
Een kracht kan een voorwerp:
- vervormen
- op zijn plaats laten blijven
- met constante snelheid laten voortbewegen
- van snelheid laten veranderen
Kracht Formule Richting Aangrijpingspunt
Zwaartekracht Fzw = m ∙ g Naar het middelpunt van de aarde Het zwaartepunt
van het voorwerp
Normaalkracht Fn Loodrecht op het ondersteunend Waar het
vlak voorwerp het
ondersteunend
vlak raakt
Spankracht Fspan Naar het midden van het touw Waar het touw
(twee krachten) aan het voorwerp
vastzit
Veerkracht Fveer = C ∙ u Van elk uiteinde naar het midden Waar de veer en
van de veer (twee krachten) het voorwerp
elkaar raken
Schuifwrijvingskracht Fw,schuif,max = f ∙ Fn Tegengesteld aan de richting Waar de
waarin het voorwerp zich beweegt voorwerpen
elkaar raken
Rolweerstand Fw,rol Tegengesteld aan de richting
waarin het voorwerp zich beweegt
Luchtweerstandskracht Fw,lucht = ½∙cw∙ρ∙A∙v2 Tegengesteld aan de richting
waarin het voorwerp zich beweegt
Wrijvingscoëfficiënt – f
Rubber over metaal heeft een wrijvingscoëfficiënt van 1,35. Dat wil zeggen dat je met een kracht die
135% groter is dan de normaalkracht aan het rubber moet trekken.
Leer over hout heeft een wrijvingscoëfficiënt van 0,35. Dat wil zeggen dat je met een kracht die 35%
groter is dan de normaalkracht aan het leer moet trekken.
Luchtweerstandscoëfficiënt – cw
Een maat voor de stroomlijn van een voorwerp. Hoe kleiner de luchtweerstandscoëfficiënt, des te
beter is de stroomlijn.
Paragraaf 3.2 Samenstellen van krachten
Resulterende kracht: Fres
De totale kracht die wordt uitgeoefend, rekeninghoudend met de richting waarin in kracht werkt. Fres
bepaal je met de parallellogrammethode: (dit noem je het samenstellen van Fres). Bij de
parallellogrammethode maak je gebruik van een schaalfactor. Die moet je altijd erbij zetten.
, Als de twee krachten loodrecht op elkaar staan, kun je Fres ook berekenen met de stelling van
Pythagoras. De richting van Fres bepaal je dan met de cosinus (CAS), sinus (SOS) of tangens (TOA).
Paragraaf 3.3 Ontbinden van krachten
Omgekeerde parallellogrammethode: hiermee construeer je de
componenten van een kracht. De componenten van een kracht kunnen
bijvoorbeeld spankrachten of veerkrachten zijn.
Als er een hoek van 90 ֯ tussen twee van
de drie krachten zit, kun je de grootte
van de krachten berekenen met de
cosinus (CAS), sinus (SOS) of tangens
(TOA).
Componenten van de zwaartekracht bij een voorwerp
op een helling
Als je de massa van het voorwerp weet, kun je Fzw
berekenen. Daarop kun je de omgekeerde
parallellogrammethode toepassen Fzw,// en Fzw,loodrecht
Paragraaf 3.4 Krachten in evenwicht
Evenwicht van krachten: als alle krachten die op een
voorwerp werken samen een kracht opleveren van 0 N.
Met twee bekende krachten kun je makkelijk laten zien
hoe de krachten in evenwicht zijn.
Hiernaast moet de trekkracht dus even groot zijn als Fres
(bijvoorbeeld hondjes die aan een twee lijnen trekken).
Hiernaast zie je hoe je de trekkracht construeert.
