lNatuurkunde hoofdstuk 3
3.1 soorten krachten
Gevolgen van een kracht
Je kan een kracht niet zien, wel de gevolgen ervan:
Vervorming
Snelheid veranderen van grootte
Snelheid veranderen van richting
Krachten tekenen
De grootheid kracht is een vectorgrootheid of vector
Een vector heeft een grootte en een richting (daarom kan je het
weergeven met een pijl, want die heeft ook een grootte en een
richting)
Krachten hebben naast een richting ook een aangrijpingspunt
Regels voor het tekenen van krachten
De pijl begint in het aangrijpingspunt van de kracht
De pijl wijst in de richting waarin de kracht werkt
Hoe groter de kracht, hoe langer de pijl
Je tekent krachten vaak op schaal
hiervoor moet je ook de krachtenschaal aangeven (die geeft aan
hoe groot de kracht is die je weergeeft met een pijl van één cm)
o als je de krachtenschaal kent, kun je de krachten opmeten en
de grootte berekenen
zwaartekracht en normaalkracht
zwaartekracht: de kracht waarmee de aarde aan een voorwerp trekt
zwaartepunt is in het midden van het voorwerp
de richting is recht naar beneden naar het middelpunt van de aarde
grootte van de kracht hangt af van de massa (hoe groter de massa,
hoe groter de zwaartekracht)
formule zwaartekracht: Fz = m x g
Fz is de zwaartekracht in Newton (N)
m is de massa in kilogram (kg)
g is de valversnelling in meter per seconde kwadraat (m/s 2 = N/kg)
normaalkracht: de kracht die een ondergrond op een voorwerp uitoefent
de kracht is gelijk aan de zwaartekracht
staat loodrecht op de ondergrond
, veerkracht en spankracht
veerkracht: de kracht die de uitgerekte veer op een voorwerp uitoefent
hoe groter de massa van het voorwerp, hoe verder de veer uitrekt
en hoe groter de tegengestelde veerkracht
veerkracht is gelijk aan de zwaartekracht maar dan in de
tegengestelde richting
als een voorwerp aan een veer stil hangt, is de veerkracht even
groot als de zwaartekracht
formule voor de veerkracht: Fv = C x u
Fv = de veerkracht in Newton (N)
C = de veerconstante in newton per meter (N/m)
U = de uitrekking in meter (m)
Veerkracht is recht evenredig met de uitrekking van de veer, de
veerconstante geeft de stugheid van de veer aan. Hoe groter C, hoe
stugger de veer, dus hoe meer kracht je nodig hebt om de veer over een
bepaalde afstand uit te trekken.
Hang je een voorwerp aan een draad, dan oefent het draad een
spankracht Fspan uit
De spankracht van de draad moet even groot zijn als F z
De spankracht werkt naar boven zodat het voorwerp niet naar
beneden valt
Hoe groter de kracht op de draad, hoe verder de draad uitrekt en
hoe groter de spankracht (richting van de spankracht is langs de
draad)
Spierkracht en weerstandskrachten
Spierkracht: kracht die je gebruikt om een voorwerp te verplaatsen
Schuifwrijvingskracht: de kracht die de spierkracht tegenwerkt
Hoe groter de spierkracht, hoe groter de schuifwrijvingskracht
De maximale schuifwrijvingskracht is Fw,s,max (wanneer je spierkracht
groter is dan deze kracht komt het voorwerp in beweging)
Het is afhankelijk van:
1. De ruwheid van beide oppervakken, symbool f
2. Hoe hard het voorwerp op de ondergrond drukt
(normaalkracht)
Fw,s,max = f x Fn
o Fw,s,max = maximale schuifwrijvingskracht in newton (N)
o F = wrijvingscoëfficiënt (zonder eenheid)
o Fn = normaalkracht in newton (N)
Rolweerstandskracht: de kracht die afhankelijk is van de indeuking van
banden en ondergrond (hoe minder de banden en/of de ondergrond
indeuken, hoe kleiner de rolweerstandskracht)
Schuif- en rolwrijvingskracht zijn niet afhankelijk van de snelheid
Luchtweerstandskracht: kracht die de lucht terug duwt
Hoe kleiner de oppervlakte, hoe kleiner de luchtweerstand
Een gunstige stroomlijn geeft minder luchtweerstand
3.1 soorten krachten
Gevolgen van een kracht
Je kan een kracht niet zien, wel de gevolgen ervan:
Vervorming
Snelheid veranderen van grootte
Snelheid veranderen van richting
Krachten tekenen
De grootheid kracht is een vectorgrootheid of vector
Een vector heeft een grootte en een richting (daarom kan je het
weergeven met een pijl, want die heeft ook een grootte en een
richting)
Krachten hebben naast een richting ook een aangrijpingspunt
Regels voor het tekenen van krachten
De pijl begint in het aangrijpingspunt van de kracht
De pijl wijst in de richting waarin de kracht werkt
Hoe groter de kracht, hoe langer de pijl
Je tekent krachten vaak op schaal
hiervoor moet je ook de krachtenschaal aangeven (die geeft aan
hoe groot de kracht is die je weergeeft met een pijl van één cm)
o als je de krachtenschaal kent, kun je de krachten opmeten en
de grootte berekenen
zwaartekracht en normaalkracht
zwaartekracht: de kracht waarmee de aarde aan een voorwerp trekt
zwaartepunt is in het midden van het voorwerp
de richting is recht naar beneden naar het middelpunt van de aarde
grootte van de kracht hangt af van de massa (hoe groter de massa,
hoe groter de zwaartekracht)
formule zwaartekracht: Fz = m x g
Fz is de zwaartekracht in Newton (N)
m is de massa in kilogram (kg)
g is de valversnelling in meter per seconde kwadraat (m/s 2 = N/kg)
normaalkracht: de kracht die een ondergrond op een voorwerp uitoefent
de kracht is gelijk aan de zwaartekracht
staat loodrecht op de ondergrond
, veerkracht en spankracht
veerkracht: de kracht die de uitgerekte veer op een voorwerp uitoefent
hoe groter de massa van het voorwerp, hoe verder de veer uitrekt
en hoe groter de tegengestelde veerkracht
veerkracht is gelijk aan de zwaartekracht maar dan in de
tegengestelde richting
als een voorwerp aan een veer stil hangt, is de veerkracht even
groot als de zwaartekracht
formule voor de veerkracht: Fv = C x u
Fv = de veerkracht in Newton (N)
C = de veerconstante in newton per meter (N/m)
U = de uitrekking in meter (m)
Veerkracht is recht evenredig met de uitrekking van de veer, de
veerconstante geeft de stugheid van de veer aan. Hoe groter C, hoe
stugger de veer, dus hoe meer kracht je nodig hebt om de veer over een
bepaalde afstand uit te trekken.
Hang je een voorwerp aan een draad, dan oefent het draad een
spankracht Fspan uit
De spankracht van de draad moet even groot zijn als F z
De spankracht werkt naar boven zodat het voorwerp niet naar
beneden valt
Hoe groter de kracht op de draad, hoe verder de draad uitrekt en
hoe groter de spankracht (richting van de spankracht is langs de
draad)
Spierkracht en weerstandskrachten
Spierkracht: kracht die je gebruikt om een voorwerp te verplaatsen
Schuifwrijvingskracht: de kracht die de spierkracht tegenwerkt
Hoe groter de spierkracht, hoe groter de schuifwrijvingskracht
De maximale schuifwrijvingskracht is Fw,s,max (wanneer je spierkracht
groter is dan deze kracht komt het voorwerp in beweging)
Het is afhankelijk van:
1. De ruwheid van beide oppervakken, symbool f
2. Hoe hard het voorwerp op de ondergrond drukt
(normaalkracht)
Fw,s,max = f x Fn
o Fw,s,max = maximale schuifwrijvingskracht in newton (N)
o F = wrijvingscoëfficiënt (zonder eenheid)
o Fn = normaalkracht in newton (N)
Rolweerstandskracht: de kracht die afhankelijk is van de indeuking van
banden en ondergrond (hoe minder de banden en/of de ondergrond
indeuken, hoe kleiner de rolweerstandskracht)
Schuif- en rolwrijvingskracht zijn niet afhankelijk van de snelheid
Luchtweerstandskracht: kracht die de lucht terug duwt
Hoe kleiner de oppervlakte, hoe kleiner de luchtweerstand
Een gunstige stroomlijn geeft minder luchtweerstand
