H4 Krachten, les 5, vwo 19-1-2021

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

Planning

• HW bespreken + extra
• Opgave over parallellogrammethode
• Krachten op een helling ontbinden
  
• een opgave erover
• een opgave over H2

Na deze les kunnen jullie

• de tweede wet en derde wet van Newton toepassen
• de parallellogrammethode gewoon en omgekeerd toepassen
  
• een kracht op een helling ontbinden in twee loodrechte richtingen met sinus en cosinus
  
• met x,t- en v,t-diagrammen kunnen werken

Opgave 1 Lift en krachtenparen

Irma staat in een lift die met constante snelheid omhooggaat. 

Krachtenpaar - derde wet van Newton:
Kracht van A op B is  even groot maar tegengesteld gericht aan kracht van B op A!
Krachten heffen elkaar niet op omdat ze op verschillende voorwerpen werken

Opgave 1 Lift en krachtenparen

IKrachtenparen in deze situatie: 

1) gewicht van Irma op de vloer van de lift - normaalkracht van vloer op Irma

2) gewicht van lift met Irma op de liftkabel en spankracht in de liftkabel op de lift met Irma

Wat nu als de lift naar boven versnelt of naar beneden versnelt?

Opgave 7 Veerconstante

C = F_v/u --> als F_v evenredig is met u

Let op: niet u maar lengte is uitgezet. 

Nu: C -->  omgekeerde r.c. van lijn gebruiken en F_v = F_z = m x g

Opgave 7 Veerconstante

Trek beste rechte lijn door de meetpunten behalve de eerste twee.
Gebruik twee punten op de lijn die geen meetpunt zijn en ver uit elkaar liggen:

m = 0 g; l =  8 cm = 0,080 m
m = 440 g = 0,440 kg; l = 70 cm = 0,70 m

C = 0,440 x 9,81/(0,70 - 0,08) = 6,96 = 7,0 N/m

Opgave 5

In welke richting werkt de resulterende kracht op Bert (op de schommel), en hoe groot is die kracht?

Opgave 5

Krachten op Bert: zwaartekracht  en normaalkracht van het plankje

Samen leveren ze de resulterende kracht en die is in de richting van de beweging, loodrecht op het touw

Constructie

Trek stippellijn vanuit punt van Fz evenwijdig aan touw naar lijn van Fres --> grootte Fres

Trek stippellijn  van punt Fz evenwijdig aan Fres naar lijn Fn --> grootte Fn maar richting Fn is tegengesteld

Of: Trek stippellijn van punt Fz evenwijdig aan Fz naar lijn Fn --> grootte Fn 

Berekening

Hoek tussen F_z en touw is          ,
dus hoek tussen F_z en Fres is 

Oefenopgave

Lever hier de foto van je uitwerking in

Uitwerking

Bal omhoog

In de v,t-diagrammen worden snelheden omlaag met negatieve getallen aangegeven.

Freek schiet een bal recht omhoog
met een snelheid van 12 m s⁻¹.

Welk v,t-diagram beschrijft de beweging van de bal het best?

Welk (v,t)-diagram beschrijft de beweging van de bal het best?

1. a
2. b
3. c
4. d

Uitleg

Steilheid in v,t-diagram geeft de versnelling/vertraging aan.

F_netto = m x a --> a = F_netto/m

We moeten dus kijken naar F_netto

Uitleg omhoog

Bal gaat omhoog tot v = 0 m/s

Bal omhoog wordt vertraagd door F_netto = F_z + F_w,l

F_w,l neemt af doordat de snelheid afneemt en dus neemt Fnetto af.

Lijn wordt steeds minder steil.

Uitleg omlaag

Bal omlaag wordt versneld  door F_netto = F_z - F_w,l

F_w,l neemt toe doordat de snelheid afneemt, dus F_netto neemt af.

Lijn wordt steeds minder steil

Dus: A

Opgave: Welke van de volgende x,t-diagrammen geeft dezelfde beweging weer als dit v,t-diagram?

Welk x,t-diagram geeft dezelfde beweging weer al het v,t-diagram?

1. A
2. B
3. C
4. D

Uitleg

A hoort bij het v,t-diagram (rechte lijn vanaf 25 m/s naar 10 m/s)
v neemt af, dus x,t-diagram met steeds minder steil lopen: A en B

v is positief, dus x neemt toe, maar met een steeds minder grote waarde: A

Doelen

• de derde wet van Newton toepassen
• de parallellogrammethode gewoon en omgekeerd toepassen
  
• een kracht op een helling ontbinden in twee loodrechte richtingen met sinus en cosinus
  
• met x,t- en v,t-diagrammen kunnen werken

Wat vind je nog moeilijk? De antwoorden toon ik niet klassikaal