Samenvatting Natuurkunde H9
9.1 Introductie
Hoofdstukvraag: Wat is bij bewegen het verband tussen kracht, energie en snelheid?
Soorten krachten
Zwaartekracht: FZ = m ∙ g
m: massa in kg
g: valversnelling = 9,8 m/s2
Veerkracht: FV = C ∙ u
C: veerkonstante in N/m
u: uitrekking in m
Schuifwrijving: Fw,s = f ∙ Fn
f: een constante
Fn: de normaalkracht in N
Rolweerstand: Fw,r = cr ∙ Fn
cr: een constante
Fn: de normaalkracht in N
1 Omdat tijdens een beweging
Luchtweerstand: Fw,l = 2 ∙ cw ∙ ρ ∙ A ∙ v2
cw ρ en A meestal niet
cw: luchtweerstandscoëfficiënt veranderen, wordt de formule
ρ: dichtheid van de lucht vaak gegeven als Fw,l = k ∙ v2
A: frontale oppervlakte in m2 1
met k = 2 ∙ cw ∙ ρ ∙ A
v: snelheid in m/s
De spankracht (Fs) in een touw en de normaalkracht (Fn) van een oppervlak zijn reactiekrachten: ze
ontstaan als gevolg van een andere kracht. Spankracht ontstaat bv doordat het touw gespannen wordt
door een andere kracht. Ze zijn ieder helft van een krachtenpaar. Geen formule berekening.
Evenwicht van krachten
Is Fres = 0, dan is de snelheid constant of ook 0. Er is dan sprake van evenwicht van krachten.
Als Fres ≠ 0, versnelt of vertraagt het voorwerp. Dan geldt: Fres = m (in kg) ∙ a (in m/s2)
∆𝑣 (𝑖𝑛 𝑚/𝑠)
Bij een eenparig versnelde beweging geldt voor de versnelling: a = ∆𝑡 (𝑖𝑛 𝑠)
∆𝑣
Bij een willekeurige beweging geldt voor de hele beweging de gem. versnelling: agem = ∆𝑡
o Om de versnelling op een willekeurig tijdstip te bepalen, gebruik je dat
𝑑𝑣
a = afgeleide van de snelheid, oftewel het hellingsgetal vd raaklijn: a = 𝑑𝑡
Chemische energie
Verbrandingswarmte = de energie die in een brandstof opgeslagen zit, uitgedrukt in J/L of in J/kg.
Ook een accu slaat energie op in de vorm van Echem. De capaciteit van de
accu staat er meestal op in (m)Ah → geeft aan hoe lang hij een bepaalde
stroomsterkte kan leveren. Om de energie die de accu kan leveren te
berekenen heb je ook de spanning van de accu nodig. Als je de spanning
van de accu vermenigvuldigt met de capaciteit, krijg je de energie in (m)Ah.
9.1 Introductie
Hoofdstukvraag: Wat is bij bewegen het verband tussen kracht, energie en snelheid?
Soorten krachten
Zwaartekracht: FZ = m ∙ g
m: massa in kg
g: valversnelling = 9,8 m/s2
Veerkracht: FV = C ∙ u
C: veerkonstante in N/m
u: uitrekking in m
Schuifwrijving: Fw,s = f ∙ Fn
f: een constante
Fn: de normaalkracht in N
Rolweerstand: Fw,r = cr ∙ Fn
cr: een constante
Fn: de normaalkracht in N
1 Omdat tijdens een beweging
Luchtweerstand: Fw,l = 2 ∙ cw ∙ ρ ∙ A ∙ v2
cw ρ en A meestal niet
cw: luchtweerstandscoëfficiënt veranderen, wordt de formule
ρ: dichtheid van de lucht vaak gegeven als Fw,l = k ∙ v2
A: frontale oppervlakte in m2 1
met k = 2 ∙ cw ∙ ρ ∙ A
v: snelheid in m/s
De spankracht (Fs) in een touw en de normaalkracht (Fn) van een oppervlak zijn reactiekrachten: ze
ontstaan als gevolg van een andere kracht. Spankracht ontstaat bv doordat het touw gespannen wordt
door een andere kracht. Ze zijn ieder helft van een krachtenpaar. Geen formule berekening.
Evenwicht van krachten
Is Fres = 0, dan is de snelheid constant of ook 0. Er is dan sprake van evenwicht van krachten.
Als Fres ≠ 0, versnelt of vertraagt het voorwerp. Dan geldt: Fres = m (in kg) ∙ a (in m/s2)
∆𝑣 (𝑖𝑛 𝑚/𝑠)
Bij een eenparig versnelde beweging geldt voor de versnelling: a = ∆𝑡 (𝑖𝑛 𝑠)
∆𝑣
Bij een willekeurige beweging geldt voor de hele beweging de gem. versnelling: agem = ∆𝑡
o Om de versnelling op een willekeurig tijdstip te bepalen, gebruik je dat
𝑑𝑣
a = afgeleide van de snelheid, oftewel het hellingsgetal vd raaklijn: a = 𝑑𝑡
Chemische energie
Verbrandingswarmte = de energie die in een brandstof opgeslagen zit, uitgedrukt in J/L of in J/kg.
Ook een accu slaat energie op in de vorm van Echem. De capaciteit van de
accu staat er meestal op in (m)Ah → geeft aan hoe lang hij een bepaalde
stroomsterkte kan leveren. Om de energie die de accu kan leveren te
berekenen heb je ook de spanning van de accu nodig. Als je de spanning
van de accu vermenigvuldigt met de capaciteit, krijg je de energie in (m)Ah.
