Samenvatting Natuurkunde H.4 Kracht en Beweging
Kracht F Newton N
Afgelegde weg s Meter M
Plaats x Meter m
Tijd t Seconde Sec
Versnelling a m/s² -
Delta ∆ Verschil -
Gem. Snelheid v Meter per seconde m/s
Stoot S Newton sec Ns
Arbeid W Joule J
Paragraaf 4.1
De gemiddelde snelheid kun je uitrekenen met de formule:
Vgem = s/t
- Vgem > de gemiddelde snelheid in meter per seconde (m/s)
- s > de totale afstand in meter (m)
- t > de totale tijdsduur in seconde (s)
Je kunt de afgelegde afstand ook in een grafiek weergeven.
In een (s,t)-diagram geeft de steilheid van de lijn aan hoe groot de snelheid is. Hoe
steiler de lijn, hoe groter de snelheid. De beweging
in de eerste twee seconden is dus sneller dan in de
laatste vier.
Je steilheid in de eerste 2 seconden is 10/2 = 5 m/s.
Daarna leg je 15 - 10 = 5 m af in 6 – 2 = 4s. Je
snelheid is dan 5/4 = 1,25 m/s.
Je kunt bewegingen ook weergeven in een (v,t)-
diagram. In het figuur zie je 3 verschillende
bewegingen:
- een eenparige (constante) versnelling in a
- een constante snelheid in b
- een eenparige vertraging in c
De oppervlakte onder het (v,t)-diagram is de afgelegde afstand. De afstand die je in
de versnelde beweging van figuur a aflegt is: ½ × 70 × 45 = 1575 m.
Om van km/h naar m/s te gaan deel je de snelheid door 3,6. Om van m/s naar km/h
te gaan vermenigvuldig je met 3,6.
, Als je een tennisbal boven de grond loslaat, valt hij naar beneden. De zwaartekracht
werkt op de tennisbal waardoor hij naar beneden valt. Vaak zijn er meerdere
krachten. De som van alle krachten noem je de resulterende kracht.
Krachten die in dezelfde richting wijzen, helpen elkaar en je telt ze bij elkaar op.
Krachten die in de tegengestelde richting wijzen, werken elkaar tegen en je haalt ze
van elkaar af.
Fres = positieve kracht – tegenwerkende kracht
- Op een tennisbal werkt een zwaartekracht omlaag en een luchtweerstand
omhoog. De resulterende kracht is in dit getal Fres = Fz – F lucht.
Als twee krachten elkaar opheffen is de resulterende kracht gelijk aan nul en is het
voorwerp in rust of beweegt het met constante snelheid.
Alle voorwerpen waarop een resulterende kracht werkt, versnellen. Dit betekent dat
hun snelheid verandert. Vertragen is ook een verandering van snelheid. In dat geval
werkt de resulterende kracht tegen de bewegingsrichting in.
Paragraaf 4.2
Als je met een bepaalde tijd een voorwerp in dezelfde richting verplaatst, zeg je in
natuurkunde dat je arbeid verricht, de arbeid is dan positief. De energie van het
voorwerp neemt daardoor toe. Behalve kracht zetten is ook verplaatsing van belang.
Voorbeeld: Als je tegen een muur duwt, oefen je kracht uit op de muur, maar
verplaats je de muur niet. Omdat er geen verplaatsing is, verricht je dan geen arbeid
op de muur. Bij het kogelstoten verricht je arbeid op de kogel die daardoor
bewegingsenergie krijgt. Op de muur verricht je geen arbeid: deze krijgt geen
bewegingsenergie.
Arbeid > Arbeid is de hoeveelheid energie die je aan een voorwerp geeft door het
met een kracht over de afstand te verplaatsen.
De verrichte arbeid kun je berekenen met de volgende formule:
W=F×s
- W > de arbeid in Joule (J)
- F > de kracht in newton (N)
- s > de verplaatsing in de richting van de kracht in meter (m)
Voorbeeld 2: Hondenslee
Acht honden trekken een hondenslee voort. Iedere hond oefent een kracht van 45 N uit. Je mag
ervan uitgaan dat er geen wrijvingskracht is.
a. Bereken de arbeid die een hond verricht als hij de slee 12 m voorttrekt.
b. Bereken hoeveel bewegingsenergie de slee na 12 m heeft.
Uitwerking:
a. Gegeven: kracht per hond F = 45 N
verplaatsing in de richting van de kracht s = 12 m
Gevraagd: Arbeid W = ?
Formule: W=Fxs
Berekenen: W = 45 x 12 = 540 J
Antwoord: de verrichte arbeid per hond is 540 J
b. Er zijn acht honden die ieder 540 J arbeid verrichten. Dit is een totale arbeid van 8 x 540 =
4320 J. Al deze arbeid wordt omgezet in bewegingsenergie.
De bewegingsenergie is dus 4320 J (of 4,32 kJ)
Kracht F Newton N
Afgelegde weg s Meter M
Plaats x Meter m
Tijd t Seconde Sec
Versnelling a m/s² -
Delta ∆ Verschil -
Gem. Snelheid v Meter per seconde m/s
Stoot S Newton sec Ns
Arbeid W Joule J
Paragraaf 4.1
De gemiddelde snelheid kun je uitrekenen met de formule:
Vgem = s/t
- Vgem > de gemiddelde snelheid in meter per seconde (m/s)
- s > de totale afstand in meter (m)
- t > de totale tijdsduur in seconde (s)
Je kunt de afgelegde afstand ook in een grafiek weergeven.
In een (s,t)-diagram geeft de steilheid van de lijn aan hoe groot de snelheid is. Hoe
steiler de lijn, hoe groter de snelheid. De beweging
in de eerste twee seconden is dus sneller dan in de
laatste vier.
Je steilheid in de eerste 2 seconden is 10/2 = 5 m/s.
Daarna leg je 15 - 10 = 5 m af in 6 – 2 = 4s. Je
snelheid is dan 5/4 = 1,25 m/s.
Je kunt bewegingen ook weergeven in een (v,t)-
diagram. In het figuur zie je 3 verschillende
bewegingen:
- een eenparige (constante) versnelling in a
- een constante snelheid in b
- een eenparige vertraging in c
De oppervlakte onder het (v,t)-diagram is de afgelegde afstand. De afstand die je in
de versnelde beweging van figuur a aflegt is: ½ × 70 × 45 = 1575 m.
Om van km/h naar m/s te gaan deel je de snelheid door 3,6. Om van m/s naar km/h
te gaan vermenigvuldig je met 3,6.
, Als je een tennisbal boven de grond loslaat, valt hij naar beneden. De zwaartekracht
werkt op de tennisbal waardoor hij naar beneden valt. Vaak zijn er meerdere
krachten. De som van alle krachten noem je de resulterende kracht.
Krachten die in dezelfde richting wijzen, helpen elkaar en je telt ze bij elkaar op.
Krachten die in de tegengestelde richting wijzen, werken elkaar tegen en je haalt ze
van elkaar af.
Fres = positieve kracht – tegenwerkende kracht
- Op een tennisbal werkt een zwaartekracht omlaag en een luchtweerstand
omhoog. De resulterende kracht is in dit getal Fres = Fz – F lucht.
Als twee krachten elkaar opheffen is de resulterende kracht gelijk aan nul en is het
voorwerp in rust of beweegt het met constante snelheid.
Alle voorwerpen waarop een resulterende kracht werkt, versnellen. Dit betekent dat
hun snelheid verandert. Vertragen is ook een verandering van snelheid. In dat geval
werkt de resulterende kracht tegen de bewegingsrichting in.
Paragraaf 4.2
Als je met een bepaalde tijd een voorwerp in dezelfde richting verplaatst, zeg je in
natuurkunde dat je arbeid verricht, de arbeid is dan positief. De energie van het
voorwerp neemt daardoor toe. Behalve kracht zetten is ook verplaatsing van belang.
Voorbeeld: Als je tegen een muur duwt, oefen je kracht uit op de muur, maar
verplaats je de muur niet. Omdat er geen verplaatsing is, verricht je dan geen arbeid
op de muur. Bij het kogelstoten verricht je arbeid op de kogel die daardoor
bewegingsenergie krijgt. Op de muur verricht je geen arbeid: deze krijgt geen
bewegingsenergie.
Arbeid > Arbeid is de hoeveelheid energie die je aan een voorwerp geeft door het
met een kracht over de afstand te verplaatsen.
De verrichte arbeid kun je berekenen met de volgende formule:
W=F×s
- W > de arbeid in Joule (J)
- F > de kracht in newton (N)
- s > de verplaatsing in de richting van de kracht in meter (m)
Voorbeeld 2: Hondenslee
Acht honden trekken een hondenslee voort. Iedere hond oefent een kracht van 45 N uit. Je mag
ervan uitgaan dat er geen wrijvingskracht is.
a. Bereken de arbeid die een hond verricht als hij de slee 12 m voorttrekt.
b. Bereken hoeveel bewegingsenergie de slee na 12 m heeft.
Uitwerking:
a. Gegeven: kracht per hond F = 45 N
verplaatsing in de richting van de kracht s = 12 m
Gevraagd: Arbeid W = ?
Formule: W=Fxs
Berekenen: W = 45 x 12 = 540 J
Antwoord: de verrichte arbeid per hond is 540 J
b. Er zijn acht honden die ieder 540 J arbeid verrichten. Dit is een totale arbeid van 8 x 540 =
4320 J. Al deze arbeid wordt omgezet in bewegingsenergie.
De bewegingsenergie is dus 4320 J (of 4,32 kJ)
