Natuurkunde sv H8 – Krachten in evenwicht
Par 8.1
> Wetten van Newton:
-> een bal die stilligt op het veld: F z = m · g
-> de normaalkracht is gelijk aan de zwaartekracht en samen hebben ze een resultante -> Fres = 0
-> als t vw in rust is of in eenparige rechte lijn beweegt
-> Eerste Wet Van Newton: de snelheid van de bal verandert niet: hij blijft liggen
-> krijgt de bal een trap, dan krijgt de bal ook een spierkracht en is F res niet meer 0
-> Tweede Wet Van Newton: de bal krijgt dan een versnelling a
-> de richting van a en dus de snelheidsverandering die de bal krijgt, is gelijk aan richting van F res
-> als de bal rolt, ondervind die naast Fz en Fn ook een weerstandskracht
> Krachten optellen:
-> omdat krachten vectoren zijn gelden de volgende regels:
Als de hoek tussen 2 krachten 0° is, tel je de groottes van de krachten op
Als de hoek tussen 2 krachten 180°, trek je de groottes van elkaar af
Als de hoek tussen 2 krachten niet 0° of 180° is, gebruik je de parallellogrammethode of
kop-staartmethode
-> het aangrijpingspunt van de zwaartekracht is het zwaartepunt. Dit punt gebruik je om resultante
te bepalen.
-> de krachten teken je op school, bv met schaalfactor 1 cm =^ 1 N
> Draaibeweging:
-> Als de werklijnen v.d. krachten op een vw (bv schilderij) niet samenvallen, gaat dat vw draaien
-> Er ontstaat evenwicht als de (even grote) tegenwerkende krachten dezelfde werklijn hebben
> Moment van een kracht:
-> Als de afstand tussen t draaipunt en de werklijn van de kracht groter is, is t effect van de kracht
(de neiging tot draaien) groter (denk aan een deur)
-> de (loodrechte)(kortste) afstand van t draaipunt tot de werklijn is de arm r
-> Het moment van een kracht is t product van een kracht en de bijbehorende arm
=> M = F · r -> N·m = N · m
-> als de je hoeken weet, kun je de arm ook m.b.v. de cosinus, sinus of tangens uitrekenen
Par 8.2
> Hefbomen:
-> een hefboom is een vw dat om een draaipunt kan draaien
-> Voor een hefboom in evenwicht geldt de hefboomwet: t product vd kracht en arm is voor beide
krachten gelijk. Een grotere kracht hoort bij een kleinere arm
=> F1 · r1 = F2 · r2 -> N · m = N · m
-> M1 = M2
-> de kracht en arm zijn omgekeerd evenredig
-> de kracht die je wilt ‘overwinnen’, noem je ook wel de last
-> bij een hefboom in evenwicht zijn de momenten niet alleen even groot, maar ze veroorzaken ook
een tegengesteld gerichte draaiing.
> Evenwichtsvoorwaarden:
-> een hefboom in rust is in draai-evenwicht en in krachtenevenwicht.
-> de kracht in t draaipunt reken je uit met F res = 0 (1e wet v Newton)
Par 8.1
> Wetten van Newton:
-> een bal die stilligt op het veld: F z = m · g
-> de normaalkracht is gelijk aan de zwaartekracht en samen hebben ze een resultante -> Fres = 0
-> als t vw in rust is of in eenparige rechte lijn beweegt
-> Eerste Wet Van Newton: de snelheid van de bal verandert niet: hij blijft liggen
-> krijgt de bal een trap, dan krijgt de bal ook een spierkracht en is F res niet meer 0
-> Tweede Wet Van Newton: de bal krijgt dan een versnelling a
-> de richting van a en dus de snelheidsverandering die de bal krijgt, is gelijk aan richting van F res
-> als de bal rolt, ondervind die naast Fz en Fn ook een weerstandskracht
> Krachten optellen:
-> omdat krachten vectoren zijn gelden de volgende regels:
Als de hoek tussen 2 krachten 0° is, tel je de groottes van de krachten op
Als de hoek tussen 2 krachten 180°, trek je de groottes van elkaar af
Als de hoek tussen 2 krachten niet 0° of 180° is, gebruik je de parallellogrammethode of
kop-staartmethode
-> het aangrijpingspunt van de zwaartekracht is het zwaartepunt. Dit punt gebruik je om resultante
te bepalen.
-> de krachten teken je op school, bv met schaalfactor 1 cm =^ 1 N
> Draaibeweging:
-> Als de werklijnen v.d. krachten op een vw (bv schilderij) niet samenvallen, gaat dat vw draaien
-> Er ontstaat evenwicht als de (even grote) tegenwerkende krachten dezelfde werklijn hebben
> Moment van een kracht:
-> Als de afstand tussen t draaipunt en de werklijn van de kracht groter is, is t effect van de kracht
(de neiging tot draaien) groter (denk aan een deur)
-> de (loodrechte)(kortste) afstand van t draaipunt tot de werklijn is de arm r
-> Het moment van een kracht is t product van een kracht en de bijbehorende arm
=> M = F · r -> N·m = N · m
-> als de je hoeken weet, kun je de arm ook m.b.v. de cosinus, sinus of tangens uitrekenen
Par 8.2
> Hefbomen:
-> een hefboom is een vw dat om een draaipunt kan draaien
-> Voor een hefboom in evenwicht geldt de hefboomwet: t product vd kracht en arm is voor beide
krachten gelijk. Een grotere kracht hoort bij een kleinere arm
=> F1 · r1 = F2 · r2 -> N · m = N · m
-> M1 = M2
-> de kracht en arm zijn omgekeerd evenredig
-> de kracht die je wilt ‘overwinnen’, noem je ook wel de last
-> bij een hefboom in evenwicht zijn de momenten niet alleen even groot, maar ze veroorzaken ook
een tegengesteld gerichte draaiing.
> Evenwichtsvoorwaarden:
-> een hefboom in rust is in draai-evenwicht en in krachtenevenwicht.
-> de kracht in t draaipunt reken je uit met F res = 0 (1e wet v Newton)
