Beweging, kracht en energie (vanaf H2)
KRACHT ALS OORZAAK VAN SNELHEIDSVERANDERING
1. Hoe wordt een snelheidsverandering veroorzaakt?
Krachtvector
Je kunt de uitgeoefende kracht voorstellen door de krachtvector ⃗ F . Kracht is een vectoriële
grootheid:
- aangrijpingspunt: punt van voorwerp waar de kracht op inwerkt
- richting: oriëntatie van de rechte die door de vector te tekenen is
- zin: kant waar pijlpunt naar wijst
- grootte: getalwaarde van de kracht
Om de snelheidsverandering langs de helling te bestuderen, heb je de krachtcomponent
langs de helling nodig. Je moet de kracht ontbinden in componenten.
Soorten systemen dat je kan hebben zijn:
- een x-y-assenstelsel: assenstelsel waarvan oriëntatie niet verandert
tijdens de beweging
- een tangentieel-normaalassenstelsel (t-n-assenstelsel): assenstelsel
waarvan oriëntatie kan veranderen tijdens de beweging
Voor een eendimensionale beweging geldt: ⃗ F = Fx · ⃗
e x + Fy · ⃗
ey
Resulterende kracht
Als er meerdere krachten inwerken op een systeem, is de resulterende kracht als volgt
gedefinieerd: ⃗
F res = ⃗
F1 + ⃗
F2 + ⃗
F3 + …
2. Welke wetten bepalen de snelheidsverandering
Eerste wet van Newton (traagheidswet)
Als de (resulterende) kracht op een voorwerp nul is, dan verandert de snelheid van het
voorwerp niet: 1. Een voorwerp in rust blijft in rust.
2. Een voorwerp dat met een snelheid ⃗v beweegt, blijft met dezelfde snelheid ⃗v beweging
Tweede wet van Newton
Het verband tussen de resulterende kracht en de versnelling wordt gegeven door: ⃗
F res = m · a⃗
Derde wet van Newton (actie-reactiewet)
Als een systeem A een kracht ⃗
F AB uitoefent op een systeem B, dan oefent systeem B een
even grote, maar tegengestelde kracht ⃗
F BA uit op systeem A. In symbolen: ⃗
F AB = - ⃗
F BA
3. Welke krachten bepalen de snelheidsverandering van een systeem?
Zwaartekracht
Op elk voorwerp (met een massa) in de buurt van de aarde werkt er een zwaartekracht ⃗
Fz =
m·⃗ g uitgeoefend door de aarde. De zwaartekracht is een vector met volgende kenmerken:
- aangrijpingspunt: het massapunt van het systeem
- richting: verticaal
- zin: naar beneden
- grootte op aarde: formule ⃗
F z = m · ⃗gGewicht
1
KRACHT ALS OORZAAK VAN SNELHEIDSVERANDERING
1. Hoe wordt een snelheidsverandering veroorzaakt?
Krachtvector
Je kunt de uitgeoefende kracht voorstellen door de krachtvector ⃗ F . Kracht is een vectoriële
grootheid:
- aangrijpingspunt: punt van voorwerp waar de kracht op inwerkt
- richting: oriëntatie van de rechte die door de vector te tekenen is
- zin: kant waar pijlpunt naar wijst
- grootte: getalwaarde van de kracht
Om de snelheidsverandering langs de helling te bestuderen, heb je de krachtcomponent
langs de helling nodig. Je moet de kracht ontbinden in componenten.
Soorten systemen dat je kan hebben zijn:
- een x-y-assenstelsel: assenstelsel waarvan oriëntatie niet verandert
tijdens de beweging
- een tangentieel-normaalassenstelsel (t-n-assenstelsel): assenstelsel
waarvan oriëntatie kan veranderen tijdens de beweging
Voor een eendimensionale beweging geldt: ⃗ F = Fx · ⃗
e x + Fy · ⃗
ey
Resulterende kracht
Als er meerdere krachten inwerken op een systeem, is de resulterende kracht als volgt
gedefinieerd: ⃗
F res = ⃗
F1 + ⃗
F2 + ⃗
F3 + …
2. Welke wetten bepalen de snelheidsverandering
Eerste wet van Newton (traagheidswet)
Als de (resulterende) kracht op een voorwerp nul is, dan verandert de snelheid van het
voorwerp niet: 1. Een voorwerp in rust blijft in rust.
2. Een voorwerp dat met een snelheid ⃗v beweegt, blijft met dezelfde snelheid ⃗v beweging
Tweede wet van Newton
Het verband tussen de resulterende kracht en de versnelling wordt gegeven door: ⃗
F res = m · a⃗
Derde wet van Newton (actie-reactiewet)
Als een systeem A een kracht ⃗
F AB uitoefent op een systeem B, dan oefent systeem B een
even grote, maar tegengestelde kracht ⃗
F BA uit op systeem A. In symbolen: ⃗
F AB = - ⃗
F BA
3. Welke krachten bepalen de snelheidsverandering van een systeem?
Zwaartekracht
Op elk voorwerp (met een massa) in de buurt van de aarde werkt er een zwaartekracht ⃗
Fz =
m·⃗ g uitgeoefend door de aarde. De zwaartekracht is een vector met volgende kenmerken:
- aangrijpingspunt: het massapunt van het systeem
- richting: verticaal
- zin: naar beneden
- grootte op aarde: formule ⃗
F z = m · ⃗gGewicht
1
