H10 GT Krachten H10.1 -10.4

• Natuurkunde
• Praktijkonderwijs
• Leerjaar 4

Planning tot PTA 403

Week 41:  H10.1 Soorten krachten          + H10.2 Krachten in constructies

Week 42:  H10.3 Krachten samenstellen + H10.4 Krachten ontbinden

Herfstvakantie

Week 44:  H14.1 Werken met hefbomen + H14.2 Hefbomen en Fz

Week 45:  H14.3 Katrollen en takels        + H14.4 Druk

week 46:   Oefentoets en PTA 16 november 2023

H10 Krachten

Deze week Instructie H10.1 en H10.2

Wat weet jij al   over krachten

Wat gebeurt er ...

Overal om ons heen heb je te maken met KRACHT.

KRACHT (F) drukken we uit in NEWTON (N);  

Een kracht kun je WEL/NIET zien!!!

Effecten van krachten!

• kracht kan de richting veranderen
• kracht kan de snelheid veranderen
• kracht kan de vorm veranderen: 
• => Vorm veranderd => Elastisch en plastisch

Krachtmeter

Hoeveel wijst de eerste krachtmeter aan?

• 0,66 N

Hoeveel wijst de tweede krachtmeter aan?

• 3,8 N

Hoeveel wijst de derde krachtmeter aan?

• 6,8 N

Welke krachtmeter gebruikt de meest stugge spiraalveer?

• C

 

Krachten tekenen

Kracht teken je als een vector (pijl)

Hiervoor heb je 3 regels:

• aangrijppunt
• lengte
• richting

Krachtenschaal: bv     1 cm ≙ 5 N

Soorten krachten

• Spierkracht
• Windkracht
• Wrijvingskracht
• Veerkracht
• Zwaartekracht
• Spankracht
• Magnetische kracht
• Elektrische kracht

Zwaartekracht: Fz

Fz = m x g

F_z = Zwaartekracht (N)
m = massa (kg)
g = valversnelling (N/kg of m/s2) (binas!!)

LET OP!!! massa is GEEN gewicht

Opgave 7b (p. 77)

Yasmine gebruikt een krachtmeter om de zwaartekracht te meten van een zak drop van 250 g. Bereken de grootte van de zwaartekracht op deze zak?

Gegevens:

• m = 250 g = 0,250 kg 
• g = 10 N/kg

Gevraagd:

• Fz = ? N

Formule:

• Fz = m x g

Uitwerking:

• Fz = 0,25 x 10 = 2,5 N

Antwoord:

• De zwaartekracht is 2,5 newton

Nettokracht: Fres

Nettokracht = Resultante kracht
De nettokracht is de "optelsom" van alle krachten!

In gelijke richting: 

• => Optellen

In tegengestelde richting: 

• => Van elkaar af halen

De Normaalkracht: Fn

De normaalkracht is de kracht die de zwaartekracht in evenwicht houdt.

• Bij evenwicht: Normaalkracht = Zwaartekracht.
• Normaalkracht is naar boven gericht
• Normaalkracht begint waar het voorwerp                                           wordt tegengehouden

Magnetische kracht

Twee polen:

• Noordpool en zuidpool
• trekken elkaar aan/af

Veldlijnen

• geven richting van kracht

Elektrische kracht

Elektrische krachten:

• Positieve en negatieve lading
• Trekken elkaar aan/af

Samenvatting 10.1 Krachten

De drie effecten van kracht

• snelheid, vorm en richting

Krachten tekenen: 3 regels

• Aangrijpingspunt, richting en grootte Vector

Krachtenschaal: 1 cm ≙ 50 N

Formule zwaartekracht

• Fz = m x g

Aan de slag

Maak de opgaven H10.1(p. 74)

begin eerst bij opg: 7, 8, 9 (daarna rest)

Dan kan ik je nog helpen in de les.

volgende les:

H10.2 krachten in constructies

Vandaag

Korte herhaling van H10.1

Opdracht H10.2 (lezen en opzoeken constructiemateriaal)

Huiswerk maken H10.1 en H10.2

Samenvatting 10.1 Krachten

De drie effecten van kracht

• snelheid, vorm en richting

Krachten tekenen: 3 regels

• Aangrijpingspunt, richting en grootte Vector

Krachtenschaal: 1 cm ≙ 50 N

Formule zwaartekracht

• Fz = m x g

Leerdoelen 10.2

• Ik weet wanneer je trekkrachten en/of drukkrachten hebt in een constructie

•  Ik ken enkele eigenschappen en toepassingen van staal, baksteen, beton en hout

10.2 Krachten in constructies

Trekkrachten:

• krachten die materiaal uitrekken

Drukkrachten:

• krachten die materiaal indrukken

materiaal	trek-kracht	duw-kracht	Toepassing
baksteen
beton
hout
staal

10.2 Krachten in constructies

Trekkrachten:

• krachten die materiaal uitrekken

Drukkrachten:

• krachten die materiaal indrukken

materiaal	trek-kracht	duw-kracht	Toepassing
baksteen	X	V	fundering + muren
beton	X	V	tegels, lichte constructies
hout	V	V	overkapping, meubels
staal	V	X	Staat in bewapend beton

constructie: driehoeken

Ontwerp-eisen

Niet alleen sterkte van belang, ook ontwerpeisen ontwerper/opdrachtgever

• Soort materiaal 
• dichtheid 
• kosten/prijs
• duurzaamheid 
• drijfvermogen

• brandbaarheid 
  
• milieu-effecten 
• isolatiewaarde 
• uiterlijk

Aan de slag

Tijdens zelfstandig werken is het stil in de klas

Vragen => hand opsteken

Lees H10.2 goed door; p. 81-84

Maak opdrachten H10.2: 1 t/m 9, p. 84-88

Planning tot PTA 403

Week 41:  H10.1 Soorten krachten          + H10.2 Krachten in constructies

Week 42:  H10.3 Krachten samenstellen + H10.4 Krachten ontbinden

Herfstvakantie

Week 44:  H14.1 Werken met hefbomen + H14.2 Hefbomen en Fz

Week 45:  H14.3 Katrollen en takels        + H14.4 Druk

week 46:   Oefentoets en PTA 16 november 2023

10.3 Krachten samenstellen

• Quiz H10.1 - 10.2
• Instructie H10.3 Krachten samenstellen
• Zelfstandig werken

          

Op welke manier kun je een kracht niet herkennen?

1. Je ziet de kracht
2. Snelheidsverandering
3. Richtingsverandering
4. Vervorming

De formule voor het berekenen van de zwaartekracht is....

1. Fz = m / g
2. Fz = m x g
3. Fz = g / m
4. Fz = m : g

Wat is de zwaartekracht op een tennisbal van 56 gram?

1. 560 N
2. 5,6 N
3. 0,56 N
4. 0,056 N

De zwaartekracht van de meneer is...

1. 7,8 N
2. 78 N
3. 780 N
4. 7800 N

Welk materiaal kan goed tegen trek-en drukkrachten

1. staal
2. beton
3. hout
4. plastic

Op de maan zou deze polsstokspringer een andere hoogte halen. Komt hij dan hoger of lager en waar komt dat door?

1. lager vanwege aantrekking aarde en maan
2. lager vanwege kleiner afzettingsoppervlak
3. hoger vanwege aantrekking aarde en maan
4. hoger vanwege kleinere valversnelling

9: Noem 4 eisen waaraan een polsstok moet voldoen

10.3 Krachten samenstellen

• De resultante berekenen bij krachten in zelfde of tegengestelde richting

• Twee krachten samenstellen door tekening op schaal maken 

• Grootte van getekende kracht bepalen met krachtenschaal

    

Krachten samenstellen

Van twee krachten

één nettokracht maken,

oftewel resultante kracht

Zou de nettokracht

groter, er tussenin of 

kleiner zijn? 

Nettokracht: Fres

Nettokracht = Resultante kracht
De nettokracht is de "optelsom" van alle krachten!

In gelijke/tegengestelde richting:

• Nettokracht = (700+800)-(500+400+500)
•                    = 1500 - 1400 = 100 N  

Zijn er geen effecten => Nettokracht = 0 N

Bijzondere situatie: Constante snelheid => nettokracht van 0 N, waarom???

• Er is namelijk geen verandering van snelheid!

Krachten samenstellen (2)

Indien GEEN gelijke of tegengestelde richting 

=> krachten samenstellen met behulp van 2 methode's:

• Parallelmethode

• Kop-staartmethode
  

krachten samenstellen; Parallelogram

Als krachten in andere richtingen gaan => de parallellogram methode. 

Bij deze methode gaan we de krachten zo tekenen dat er een parallellogram ontstaat.

krachten samenstellen; Kop-staart methode

Andere methode is de kop-staart methode. 

Deze werkt vooral goed als je meer dan 2 krachten hebt. 

Je verplaatst de pijl zo dat de kop van de ene pijl een verbinding maakt met de staart van de andere pijl

Krachten samenstellen

Indien GEEN gelijke of tegengestelde richting 

=> krachten samenstellen met behulp van:

• Parallelmethode
• Kop-staartmethode
  

En nu de theorie toepassen 

Begin met H10.3 opg 6, 7, 8 en 9 (p. 96)

maak daarna overige opgaven H10.3

Vandaag Practicum Proef 2 (p. 114)

• Lees het practicum goed door en weet wat je moet doen!

• Je onderzoekt 3 manieren om de tuien aan het brugdek en de pylonen te bevestigen

Resultaat

1.  Noteer de uitkomst in de tabel

2.  Bij welke manier is de  spankracht                                                               in de tuien het kleinst?     

• Bij manier .... is de spankracht het kleinst

3.  Een ontwerper kan verschillende redenen                                                   hebben om de spankracht in de tuien klein te houden. 

     Bedenk 2 redenen en noteer ze.

• De tuien kunnen knappen 
• De pijler kunnen het begeven

manier	spankracht (N)
a
b
c

Planning tot PTA 403

Week 41:  H10.1 Soorten krachten          + H10.2 Krachten in constructies

Week 42:  H10.3 Krachten samenstellen + H10.4 Krachten ontbinden

Herfstvakantie

Week 44:  H14.1 Werken met hefbomen + H14.2 Hefbomen en Fz

Week 45:  H14.3 Katrollen en takels        + H14.4 Druk

week 46:   Oefentoets en PTA 16 november 2023

Vandaag

Een oefenopgave Kracht samenstellen op het bord 

+ 2 opgaven boek

Instructie H10.4 Krachten ontbinden

Opgave: Krachten samenstellen

Soort gelijke opgave zoals 6: p. 96

De waterpoloster houdt de bal goed vast, zodat de bal niet beweegt.

a) In welke richting werkt de ...
* Zwaartekracht?
* Spierkracht?
* Opwaartse kracht?

b) Wat is de nettokracht

• die is 0 N (bal ligt stil)

b) Leg uit welke van de drie krachten het grootst is.

• Je hebt de spierkracht en de zwaartekracht die naar beneden werken en de opwaartse kracht die omhoog werkt. Dit is in evenwicht => 
• de opwaartse kracht is het grootst

Gegeven:    1 cm  ≙ 10 N

Opgave 7: p. 96-97

	L-F1	L-F2	L-Fres	Fres
a	4 cm	7 cm	11 cm	110 N
b	6,2 cm	3,6 cm	7,1cm	71 N
c	8,0 cm	4,7 cm	3,3 cm	33 N
d	8,5 cm	3,9 cm	11,5 cm	115 N
e	5,0 cm	4,5 cm	4,0 cm	40 N

H10.4 Krachten ontbinden:

Na deze les ...

• kun je beschrijven welke krachten er zijn op een voorwerp dat omhoog gehesen wordt

• kun je in 2 richtingen een kracht ontbinden op een voorwerp

• kun je de richting en grootte bepalen van een kracht die op een constructie werkt

Krachten ontbinden

Dit is eigenlijk het omgekeerde van 

krachten samenstellen (10.3) 

• Bij krachten samenstellen weet je de twee krachten                                               die samenwerken en bereken je de nettokracht.

• Bij krachten ontbinden weet je de nettokracht                                                      en wil je de twee samenwerkende krachten weten.
  

Krachten ontbinden

Je maakt dus weer een parallellogram! 

Hoe ontbinden van een kracht!

1. teken een evenwijdige stippellijn vanuit                                                                                      de kop van de nettokracht naar touw 1

2. teken een evenwijdige stippellijn vanuit 

       de kop van de nettokracht naar touw 2

=> Nu heb je een parallellogram gemaakt!

3. Teken nu de kracht op touw 1; dit is van het                                                                              aangrijpingspunt v/d boot naar stippellijn 

4. Teken nu de kracht op touw 2; dit is van het 

    aangrijpingspunt v/d boot naar stippellijn

   

Opg 4 p.108

a) ontbind in afb 9b de kracht F in twee richtingen

• Verleng eerst de touwen met een (stippel)lijn
• Maak dan een parallellogram door twee evenwijdige lijnen te tekenen tov de touwen
• waar de lijnen elkaar kruizen => de kracht

b) bepaal de grootte van de krachten

• L-F1 = 5,5 cm => 5,5 x 2 = 11 N
• L-F2 = 5,0 cm => 5,0 x 2 = 10 N

En nu zelf toepassen!!!

Begin met opgave 6, 7 en 8

Maak daarna de overige opgaven van H10.4 (p. 106)

Opg 6 p.110

a) bepaal F1 op de ketting + F2 op de staaf

• Teken (stippel)lijnen langs de lijnen waar de kracht op werkt
• Maak dan een parallellogram door twee evenwijdige lijnen te tekenen tov de lijnen waar de krachten op werken
• waar de lijnen elkaar kruizen => de kracht
• L-F1 = 4,0 cm => F1= 4,0 x 20 = 80 N
• LF2 = 3,3 cm => F2 = 3,3 x 20 = 66 N

Antwoord vraag 6b en 6c

• 6b: Drukkrachten      6c:  trekkrachten

Krachten samenstellen/ontbinden

• Bij krachten samenstellen weet je de twee krachten                                               die samenwerken en bereken je de nettokracht.

• Bij krachten ontbinden weet je de nettokracht                                                      en wil je de twee samenwerkende krachten weten.
  

• Bij beide maak je eerst een parallellogram door langs

       langs de touwen evenwijdige lijn te tekenen tot de 

       "kop" van de kracht            

Vandaag

Practicum: Krachten Ontbinden

Lees het practicum goed door en maak startopdracht 1 t/m 6

Gebruik je eigen Geo3hoek

Uitwerking

Conclusie van: 

• Welk verband is er tussen de grootte van de hoek tussen de krachtmeters en de spankracht. 
• En wat valt je op aan de nettokracht ten opzichte van de spankrachten?

lengte	Hoek in graden	Netookracht	spankracht links	Spankracht rechts
20 cm
30 cm
40 cm

Oefenen met krachten

https://phet.colorado.edu/sims/html/forces-and-motion-basics/latest/forces-and-motion-basics_nl.html

Krachten samenstellen: deel 2

Kopstaart methode / parallelogram