Natuurkunde
Nova 3 vwo – H1-H7 (niet H3)
1.1
Gevolgen kracht:
Beweging verandert
Vorm verandert
o Elastisch, oorspronkelijke vorm gaat weer terug
o Plastisch, vorm komt niet meer terug
Verschillende soorten kracht(F):
Spierkracht (Fspier): ontstaat doordat spieren in lichaam samentrekken.
Veerkracht(Fv): ontstaat als je veerkrachtig materiaal uitrekt, of indrukt.
Spankracht(Fspan): ontstaat als er aan touw of kabel wordt getrokken.
Kleefkracht(Fkleef): als twee voorwerpen aan elkaar plakken.
Zwaartekracht(Fz): kracht waarmee de aarde alles om zich heen aantrekt.
Magnetische kracht: noord- en zuidpool trekken elkaar aan, gelijke stoten elkaar af.
Wrijvingskracht (Fw): lucht- en rolwrijving, tegenwind en banden op wegdek.
Krachtmeter: kun je kracht mee meten. Zit een spiraalveer in, hoe groter kracht is die eraan
trekt hoe verder de veer uitrekt. Sommige krachtmeters moet je duwen. Schalverdeling in
Newton.
Om zwaartekracht van voorwerp uit te rekenen: massa in kg X factor g, op aarde 9,8 N/kg
Fz
mXg
krachten tekenen:
vector heeft 3 eigenschappen:
Lengte van de pijl, geeft grootte kracht aan
Richting van de pijl, geeft richting van kracht aan
Beginpunt van de pijl, geeft aangrijpingspunt aan
Je kiest een krachtenschaal: 1 cm ^= 5N
Zwaartepunt (Z): bij eenvoudig voorwerp in midden, anders bepalen, bij plat voorwerp:
- Hang voorwerp op, teken lijn recht naar beneden d.m.v. gewichtje
- Nu vanaf ander ophangpunt
- De lijnen snijden elkaar in zwaartepunt
1.2
Evenwicht: als de veerkracht even groot is als de zwaartekracht.
De normaalkracht (fn): werkt op een voorwerp bv de tafel op een fruitschaal, de tafel niet.
Normaalkracht maakt evenwicht met de zwaartekracht zodat de fruitschaal niet in beweging komt.
Uitrekking van de veer is de toename van de lengte ten opzichte van de nulstand.
Recht evenredig verband:
- Als kracht n x zo groot wordt, wordt de uitrekking ook n x zo groot
- De grafiek is een rechte lijn door de oorsprong
- De uitrekking is recht evenredig met de kracht
, - Daardoor steeds zelfde veerconstante
F
………….
C x u uitrekking invullen in cm, kracht invullen in Newton. C in N/cm. Of U in m = N/m.
Veerconstante ( C ): een maat voor de stugheid van een veer. Hoe meer N/cm hoe stugger.
Resultante (Fres):optelsom van alle krachten samen. Als ze langs een lijn liggen optellen. Een als
negatief getal en een als positief getal.
Krachten die niet langs een lijn liggen mag je niet zomaar optellen. Je gebruikt bij een rechte hoek
stelling van Pythagoras, en anders de paralellogrammethode:
1. Kies krachtenschaal
2. Teken de krachten op deze schaal onder de juiste hoek
3. Teken de paralellogram (evenwijdig)
4. Teken de resultante (rode pijl)
5. Meet de rode pijl, bereken met krachtenschaal grootte van resultante
6. Bepaal de richting door de hoek te meten.
1.3
Ellips: afgeplatte cirkel, als je een wil tekenen: punaises zitten in
brandpunt.
Gravitatiekracht: zwaartekracht in het heelal.
Middelpuntzoekende kracht: een kracht naar het middelpunt.
Bij een kogelslingeraar: kogel verandert van richting door de spankracht in het touw: de
middelpuntzoekende kracht.
Hoe groter en zwaarder de planeet hoe groter de zwaartekracht.
Fz = zwaartekracht op voorwerp.
------- g = kracht op massa van 1 kg, op aarde g = 9,8 N/kg
mxg m = massa in kg
zwaartekracht op opp van aarde is niet overal even sterk, komt doordat de dichtheid van de
aardkorst niet overal even groot is. En de aarde is niet helemaal rond, maar beetje afgeplat. Aan de
polen is het meer dan bij de evenaar. Afgerond overal 9,8 N/kg
het gewicht (G): is de kracht op de ondersteuning: vloer, touw, je handen.
Dus als een voorwerp stilstaat of eenparig beweegt: G = Fz = m X g. of:
G = Fz
----------
m X g
Vrije val: je lichaam is even gewichtloos, omdat het nergens op steunt
1.4
Bij steeksleutel gebruik je de sleutel als hefboom, het draaipunt is het middelpunt van de moer. Er
zijn hier twee krachten:
Spierkracht: op het einde van de sleutel, ver van het draaipunt.
, Sleutel oefent kracht uit op de moer, dichtbij het draaipunt.
door hefboom, kracht op moer groter dan jouw spierkracht: je kunt moer makkelijk losdraaien
als een hefboom gaat draaien is hij niet in evenwicht. Voor evenwicht 2 dingen belangrijk:
De grootte van de krachten (evenveel gewichtjes)
Waar de krachten aangrijpen (afstand tussen kracht en draaipunt) = arm
Moment (M): de grootte van kracht en arm gecombineerd.
M de kracht (F): in N
--------- de arm (r): in m
F X r moment(M): in Nm
De arm is de kortste afstand tussen de werklijn van de kracht en het draaipunt
van de hefboom. Ze staan loodrecht op elkaar.
Als het moment van de kracht links even groot is als die rechts is er evenwicht.
Momentwet: M1 +M2+… links = M1 + M2 +…. Rechts.
Een kleine kracht met een grote arm maakt evenwicht met een grote kracht en
een kleine arm.
1.5
Hefbomen zijn niet geschikt voor het ophijsen van zware lasten. Daarvoor gebruik je katrollen en
takels.
Als je een stoel ophijst, is in het begin de kracht iets groter dan die F = m X g. dit komt omdat je het
voorwerp nog in beweging moet brengen. Maar dit mag je verwaarlozen.
Vaste katrol:
kracht waarmee je moet trekken is even groot als de last.
Hijsen gaat makkelijker doordat richting van de kracht verandert. (je
kunt je gewicht gebruiken) ophijsen vanaf een raam is moeilijker +
slecht voor je rug
Je kunt niets iets ophijsen dat zwaarder is dan je jijzelf.
Als een voorwerp te zwaar is voor een vaste katrol: takel:
Je gebruikt een vaste- en een losse katrol.
De losse beweegt op en neer met het voorwerp dat je ophijst.
De massa van de vaste katrol mag je verwaarlozen.
Doordat beide touwen deel van de kracht dragen kun je de zware last alleen ophijsen:
Hijskracht is 2x zo groot als de spierkracht. (voordeel)
Nadeel: de hijsafstand is 2 x zo klein als de verplaatsing van het uiteinde van het touw.
Meeste takels hebben meer dan 2 katrollen. Hoe groter het aantal katrollen, des te groter is de
hijskracht, en des te kleiner de hijsafstand.
Als het voorwerp aan X stukken touw hangt, wordt de hijskracht X keer zo groot en de hijsafstand
X keer zo klein.
Tijdens het ophijsen verricht je de arbeid. Hoe groot de arbeid is hangt af van:
1. Je spierkracht W
2. Afstand waarover je het voorwerp verplaatst. -------------
W = de arbeid in Nm, F = de kracht in N, s = afstand in m. F X s
Bij een takel wordt de kracht X keer zo klein, afstand X keer zo groot. Arbeid blijft constant.
Hefwerktuigen
Als een hefwerktuig de benodigde kracht X keer zo klein maakt, wordt de af te leggen afstand X keer
zo groot.
Nova 3 vwo – H1-H7 (niet H3)
1.1
Gevolgen kracht:
Beweging verandert
Vorm verandert
o Elastisch, oorspronkelijke vorm gaat weer terug
o Plastisch, vorm komt niet meer terug
Verschillende soorten kracht(F):
Spierkracht (Fspier): ontstaat doordat spieren in lichaam samentrekken.
Veerkracht(Fv): ontstaat als je veerkrachtig materiaal uitrekt, of indrukt.
Spankracht(Fspan): ontstaat als er aan touw of kabel wordt getrokken.
Kleefkracht(Fkleef): als twee voorwerpen aan elkaar plakken.
Zwaartekracht(Fz): kracht waarmee de aarde alles om zich heen aantrekt.
Magnetische kracht: noord- en zuidpool trekken elkaar aan, gelijke stoten elkaar af.
Wrijvingskracht (Fw): lucht- en rolwrijving, tegenwind en banden op wegdek.
Krachtmeter: kun je kracht mee meten. Zit een spiraalveer in, hoe groter kracht is die eraan
trekt hoe verder de veer uitrekt. Sommige krachtmeters moet je duwen. Schalverdeling in
Newton.
Om zwaartekracht van voorwerp uit te rekenen: massa in kg X factor g, op aarde 9,8 N/kg
Fz
mXg
krachten tekenen:
vector heeft 3 eigenschappen:
Lengte van de pijl, geeft grootte kracht aan
Richting van de pijl, geeft richting van kracht aan
Beginpunt van de pijl, geeft aangrijpingspunt aan
Je kiest een krachtenschaal: 1 cm ^= 5N
Zwaartepunt (Z): bij eenvoudig voorwerp in midden, anders bepalen, bij plat voorwerp:
- Hang voorwerp op, teken lijn recht naar beneden d.m.v. gewichtje
- Nu vanaf ander ophangpunt
- De lijnen snijden elkaar in zwaartepunt
1.2
Evenwicht: als de veerkracht even groot is als de zwaartekracht.
De normaalkracht (fn): werkt op een voorwerp bv de tafel op een fruitschaal, de tafel niet.
Normaalkracht maakt evenwicht met de zwaartekracht zodat de fruitschaal niet in beweging komt.
Uitrekking van de veer is de toename van de lengte ten opzichte van de nulstand.
Recht evenredig verband:
- Als kracht n x zo groot wordt, wordt de uitrekking ook n x zo groot
- De grafiek is een rechte lijn door de oorsprong
- De uitrekking is recht evenredig met de kracht
, - Daardoor steeds zelfde veerconstante
F
………….
C x u uitrekking invullen in cm, kracht invullen in Newton. C in N/cm. Of U in m = N/m.
Veerconstante ( C ): een maat voor de stugheid van een veer. Hoe meer N/cm hoe stugger.
Resultante (Fres):optelsom van alle krachten samen. Als ze langs een lijn liggen optellen. Een als
negatief getal en een als positief getal.
Krachten die niet langs een lijn liggen mag je niet zomaar optellen. Je gebruikt bij een rechte hoek
stelling van Pythagoras, en anders de paralellogrammethode:
1. Kies krachtenschaal
2. Teken de krachten op deze schaal onder de juiste hoek
3. Teken de paralellogram (evenwijdig)
4. Teken de resultante (rode pijl)
5. Meet de rode pijl, bereken met krachtenschaal grootte van resultante
6. Bepaal de richting door de hoek te meten.
1.3
Ellips: afgeplatte cirkel, als je een wil tekenen: punaises zitten in
brandpunt.
Gravitatiekracht: zwaartekracht in het heelal.
Middelpuntzoekende kracht: een kracht naar het middelpunt.
Bij een kogelslingeraar: kogel verandert van richting door de spankracht in het touw: de
middelpuntzoekende kracht.
Hoe groter en zwaarder de planeet hoe groter de zwaartekracht.
Fz = zwaartekracht op voorwerp.
------- g = kracht op massa van 1 kg, op aarde g = 9,8 N/kg
mxg m = massa in kg
zwaartekracht op opp van aarde is niet overal even sterk, komt doordat de dichtheid van de
aardkorst niet overal even groot is. En de aarde is niet helemaal rond, maar beetje afgeplat. Aan de
polen is het meer dan bij de evenaar. Afgerond overal 9,8 N/kg
het gewicht (G): is de kracht op de ondersteuning: vloer, touw, je handen.
Dus als een voorwerp stilstaat of eenparig beweegt: G = Fz = m X g. of:
G = Fz
----------
m X g
Vrije val: je lichaam is even gewichtloos, omdat het nergens op steunt
1.4
Bij steeksleutel gebruik je de sleutel als hefboom, het draaipunt is het middelpunt van de moer. Er
zijn hier twee krachten:
Spierkracht: op het einde van de sleutel, ver van het draaipunt.
, Sleutel oefent kracht uit op de moer, dichtbij het draaipunt.
door hefboom, kracht op moer groter dan jouw spierkracht: je kunt moer makkelijk losdraaien
als een hefboom gaat draaien is hij niet in evenwicht. Voor evenwicht 2 dingen belangrijk:
De grootte van de krachten (evenveel gewichtjes)
Waar de krachten aangrijpen (afstand tussen kracht en draaipunt) = arm
Moment (M): de grootte van kracht en arm gecombineerd.
M de kracht (F): in N
--------- de arm (r): in m
F X r moment(M): in Nm
De arm is de kortste afstand tussen de werklijn van de kracht en het draaipunt
van de hefboom. Ze staan loodrecht op elkaar.
Als het moment van de kracht links even groot is als die rechts is er evenwicht.
Momentwet: M1 +M2+… links = M1 + M2 +…. Rechts.
Een kleine kracht met een grote arm maakt evenwicht met een grote kracht en
een kleine arm.
1.5
Hefbomen zijn niet geschikt voor het ophijsen van zware lasten. Daarvoor gebruik je katrollen en
takels.
Als je een stoel ophijst, is in het begin de kracht iets groter dan die F = m X g. dit komt omdat je het
voorwerp nog in beweging moet brengen. Maar dit mag je verwaarlozen.
Vaste katrol:
kracht waarmee je moet trekken is even groot als de last.
Hijsen gaat makkelijker doordat richting van de kracht verandert. (je
kunt je gewicht gebruiken) ophijsen vanaf een raam is moeilijker +
slecht voor je rug
Je kunt niets iets ophijsen dat zwaarder is dan je jijzelf.
Als een voorwerp te zwaar is voor een vaste katrol: takel:
Je gebruikt een vaste- en een losse katrol.
De losse beweegt op en neer met het voorwerp dat je ophijst.
De massa van de vaste katrol mag je verwaarlozen.
Doordat beide touwen deel van de kracht dragen kun je de zware last alleen ophijsen:
Hijskracht is 2x zo groot als de spierkracht. (voordeel)
Nadeel: de hijsafstand is 2 x zo klein als de verplaatsing van het uiteinde van het touw.
Meeste takels hebben meer dan 2 katrollen. Hoe groter het aantal katrollen, des te groter is de
hijskracht, en des te kleiner de hijsafstand.
Als het voorwerp aan X stukken touw hangt, wordt de hijskracht X keer zo groot en de hijsafstand
X keer zo klein.
Tijdens het ophijsen verricht je de arbeid. Hoe groot de arbeid is hangt af van:
1. Je spierkracht W
2. Afstand waarover je het voorwerp verplaatst. -------------
W = de arbeid in Nm, F = de kracht in N, s = afstand in m. F X s
Bij een takel wordt de kracht X keer zo klein, afstand X keer zo groot. Arbeid blijft constant.
Hefwerktuigen
Als een hefwerktuig de benodigde kracht X keer zo klein maakt, wordt de af te leggen afstand X keer
zo groot.
