Paragraaf 2.2 Krachten in evenwicht

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 3

Flying V

Welk voertuig of voorwerp zou jij wel willen aanpassen omdat dat beter kan?

Hoofdstuk 2: Krachten

Wat gaan we doen?

• Terugblik op vorige les
• Paragraaf 2.2
  
• Practicum + terugblik
• Zelfstandig aan de slag

Welke vervorming is tijdelijk?
plastische of elastische

1. plastische vervorming
2. elastische vervorming
3. beide zijn tijdelijke
4. beide zijn blijvend

Kan je krachten zien?

1. Ja
2. Nee

Met welke soort vervorming
hebben we te maken
in de afbeelding?

1. Plastische vervorming
2. Brosse vervorming
3. Mechanische vervorming
4. Elastische vervorming

Wat voor soort
vervorming is
hier te zien

1. Elastische vervorming
2. Plastische vervorming

In welk van onderstaande voorbeelden is er sprake van plastische vervorming?

1. Een fietsband wordt flink ingedrukt als Gerdie op haar fiets gaat zitten
2. Een polsstok buigt flink door tijdens een sprong van een atleet
3. Steffy verbuigt een paperclip om daarmee haar iPad te resetten.
4. Een boom buigt ver mee met een hevige windvlaag

Is er maar één soort kracht?

1. Ja, alle krachten zijn hetzelfde.
2. Nee, er zijn meer soorten krachten.
3. Nee, dat hangt van de plaats af.
4. Ja, dat is de spierkracht.

Noem 3 soorten krachten

Wat is bij het TEKENEN van krachten het allerbelangrijkst?

1. Grootte
2. Richting
3. Aangrijpingspunt
4. Allemaal even belangrijk.

het zwaartepunt van een voorwerp zit altijd in het midden

1. waar
2. niet waar

Een voorwerp is stabiel wanneer het zwaartepunt zich boven het steunvlak bevindt.

1. waar
2. niet waar

Bereken de zwaartekracht van een glas water van 300 gram

1. 2943 N
2. 2,9 N
3. 29,4 N
4. 294 N

Bereken de zwaartekracht van een een stalen balk van 375 kilogram

1. 3679 N
2. 36787,50 N
3. 3,68 N
4. 368 N

Bereken (afgerond) de massa van een voorwerp waarop 450 N werkt.

1. 4500 kg
2. 4,5 kg
3. 45 kg
4. 450 kg

Leerdoelen

• De leerling kan in natuurkundige begrippen uitleggen wat evenwicht is.
• De leerling kent de normaalkracht en weet wanneer deze optreed. 
• De leerlingen weten hoe een krachtmeter werkt. 
• De leerlingen kunnen de veerconstante bepalen en berekenen. 

Kracht en uitrekking 

Het verband tussen de kracht en

uitrekking bij een veer is 

rechtevenredig.

D.w.z; 2x keer meer kracht,

dan ook 2 x meer uitrekking.

Paragraaf 2.2 Krachten in evenwicht

Je hebt gezien dat de uitrekking recht evenredig is met de kracht.  Dit kun je weergeven in een formule:

F= kracht in Newton (N)

u= uitrekking in centimeter (cm) of meter (m)

C= veerconstante in Newton per cm (N/cm) of newton per meter (N/m)

C=​u​​F​​

Veerconstante=​uitrekking​​Kracht​​

Paragraaf 2.2 Krachten in evenwicht

Elke veer heeft zijn eigen veerconstante. Die veerconstante zegt iets over de stugheid van de veer, hoe makkelijk of moeilijk rekt de veer uit. Een veer met een veerconstante van 30 N/cm rekt makkelijker uit dan een veer met de veerconstante van 60 N/cm

Paragraaf 2.2 Krachten in evenwicht

Krachten konden 3 "effecten" hebben. Vormverandering, bewegingsverandering, geen zichtbare gevolgen. In die laatste situatie spreken we over evenwicht. 

De krachten zijn dan aan beide kanten even groot waardoor er niets lijkt te gebeuren. 

touwtrekken

Paragraaf 2.2 Krachten in evenwicht

Het evenwicht dat het vaakst voorkomt is die van de zwaartekracht en de normaalkracht. De zwaartekracht is de kracht die naar de aarde gericht is (naar beneden) de normaalkracht werkt daar precies tegenover. 

Paragraaf 2.2 Krachten in evenwicht

Van dat evenwicht kunnen we gebruik maken als we krachten willen meten. Op een weegschaal of met een krachtmeter (veerunster) gebruiken we dat. De zwaartekracht trekt ons naar beneden en door de normaalkracht of veerkracht worden we omhoog gehouden, de wijzers laten dus eigenlijk zien hoe groot die zwaartekracht is

Paragraaf 2.2 Krachten in evenwicht

In zo'n veerunster zit, zoals de naam al zegt, een veer. Zo'n veer rekt steeds een beetje uit als er een gewichtje aan komt te hangen. Het blijkt dat een veer "recht evenredig" uitrekt. Als de massa die eraan hangt 2x zo groot wordt, wordt ook de uitrekking 2x zo groot. 

Linkje

Krachten langs dezelfde lijn

Als krachten langs dezelfde lijn liggen kun je de resultante berekenen door de krachten bij elkaar op te tellen.

Voorbeeld 1

Zelfde richting

Voorbeeld 2

Tegenovergestelde richting

Wat is de resultante kracht?

1. 290 N rechts
2. 290 N links
3. 50 N rechts
4. 50 N links

Wat is de resultante kracht?

1. 490 N rechts
2. 490 N links
3. 150 N rechts
4. 150 N links

Voorbeeld

Krachten samenstellen

• Soms heb je krachten die in 

      verschillende richtingen werken.

• Om dan de resultante te vinden 

      moet je de krachten samenstellen. 

• Beide de grootte en richting van de resultante kracht zijn hier van belang.
  

Parallelogram

1. Kies een geschikte schaal.
   
2. Teken de krachten op schaal onder de juiste hoek (net als twee zijden van een parallelogram).
   
3. Maak de parallelogram af.
   
4. Teken een pijl van het beginpunt naar het tegenoverliggende hoekpunt.
5. Meet de lengte van de pijl, en bereken de grootte.

Zelfstandig aan de slag

H3: 

Lees paragraaf 1 blz 14 + 15

Maak de vragen 12, 13, 16, 17, 18, 19

A3:

Lees paragraaf 1 blz 14 + 15 (tot krachten langs een lijn)

Maak de vragen 13(abc), 14, 15, 16

Voorbeeld uit het boek

Samenvatting:

• Krachten die langs dezelfde lijn liggen kun je bij elkaar optellen om de resultante kracht te bepalen.
• Krachten die in verschillende richtingen werken kun je samenstellen, en met een parallelogram kun je de resultante kracht bepalen.

Proef 1

Bekijk de proef achteraan dit hoofdstuk

Maak proef 1 m.b.v. onderstaande link: https://phet.colorado.edu/nl/simulation/masses-and-springs

klassikaal bespreken we de proef na. 

https: