Paragraaf 5.2 voortstuwen en tegenwerken

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

Hoofdstuk 4

Voortstuwen en tegenwerken

Leerdoelen

-Je kent de verschillende krachten (voorstuwende/tegenwerkende) die bij beweging een rol spelen en kunnen deze benoemen/aanwijzen 

- De leerling kan de luchtwrijving berekenen 

- De leerling kan uitleggen hoe de nettokracht laat zien hoe de snelheid van een voertuig veranderd.

Voorkennis

Je kent de verschillende soorten krachten (zie hfst 1.1)

Je kent weet dat krachten zelf niet gezien kunnen worden, maar dat je alleen het effect van de kracht ziet. 

Je kan vectoren tekenen en weet dat vectoren een beginpunt, richting en een lengte hebben.

0

Voortstuwen en tegenwerken

De voorstuwende krachten zijn krachten die maken dat je vooruit komt. (spierkracht, motorkracht, zwaartekracht) 

Tegenwerkende krachten zorgen ervoor dat de beweging juist moeilijker gaat, of dat je afremt. Denk daarbij aan luchtwrijving, rolwrijving, zwaartekracht, andere wrijvingskrachten (onderdelen die langs elkaar bewegen)

filmpje

filmpje

Maak de zin af: Hoe minder wrijving...

1. Hoe meer verzet.
2. Hoe meer kracht er nodig is om de trein achteruit te laten gaan.
3. Hoe minder kracht er nodig is om te stoppen.
4. Hoe minder kracht er nodig is om de trein vooruit te krijgen.

Een fietser rijd de berg op. Welke krachten werken hem tegen?

1. Zwaartekracht
2. Wrijvingskracht
3. Luchtweerstand
4. Alle 3 genoemde krachten

Als het sneeuwt, wordt de remweg langer. Hoe komt dat?

1. Omdat de luchtweerstand is afgenomen.
2. Omdat de luchtweerstand is toegenomen.
3. omdat de schuifweerstand is afgenomen.
4. Omdat de schuifweerstand is toegenomen.

Wat gebeurt er met de luchtweerstand als je harder trapt?

1. Wordt groter
2. wordt kleiner
3. Blijft gelijk
4. wordt 0 N

Luchtwrijving

De luchtwrijving is afhankelijk van:

- De snelheid: als je snel rijdt, moet je per seconde meer lucht opzij duwen.

- De dichtheid van de lucht: Als de lucht "dichter" op elkaar zit, moet je per seconde meer lucht opzij duwen.

- Het frontaal oppervlakt: Hoe groter het oppervlakte hoe meer lucht je per seconde opzij moet duwen.

- De kwaliteit van de stroomlijn: hoe beter de stroomlijn, hoe lager de C-waarde, hoe makkelijker de lucht voorbij stroomt.

Filmpje

Luchtwrijving

Filmpje

In formule vorm:

Waarom is de luchtwrijving bij deze fietsen zo verschillend?

1. de rolwrijwing speelt hier geen rol
2. de snelheden zijn zeer verschillend
3. de vorm van de fiets is zo anders
4. ze zijn voor andere wegdekken.

Welke factor heeft er geen invloed om de grootte van de luchtwrijving?

1. oppervlakte van het voorwerp
2. snelheid van het voorwerp
3. de massa van het voorwerp
4. de dichtheid van de lucht

Tijdens een tenniswedstrijd bereikt een tennisbal een snelheid van 150 km/h. De Cw-waarde is 0,47. Maak een schatting van de luchtwrijving. Neem voor de luchtdichtheid 1,3 kg/m3

1. Ongeveer 2,0 N
2. Ongeveer 0,05 N
3. Ongeveer 0,17 N
4. Ongeveer 26 N

Resultante/nettokracht

De nettokracht is het resultaat van alle krachten tesamen. Die krachten kunnen onder een hoek staan of in dezelfde richting.

filmpje

phet.colorado.edu

De eerste wet van Newton

Een voorwerp staat stil of beweegt zich met constante snelheid langs één lijn, wanneer de resultante kracht op dat voorwerp nul is

Resultante/nettokracht

=> Nettokracht werkt in de bewegingsrichting

=> Nettokracht is 0 N

=> Nettokracht werkt tegen de bewegingsrichting in

filmpje

Wat is de nettokracht?

1. Alle krachten bij elkaar opgeteld
2. als er geen krachten zijn, dat is de nettokracht
3. de sterkste kracht in de tekening

Wat is de
nettokracht?

1. 186N
2. 8360N
3. 1,45N
4. 34N

Wat is
de
nettokracht?

1. 25N
2. 225N
3. 1,25N
4. 12500N

Wat betekent eenparig vertraagd?
Wat weet je dan van de nettokracht?

1. Dat betekent: sloom en traag. Van de nettokracht weet je niets
2. Dat de snelheid constant blijft, de nettokracht is nul
3. Dat de snelheid varieert, de nettokracht weet je niets van
4. Dat de snelheid constant afneemt, de nettokracht werkt tegen

Welke afbeelding geeft
de nettokracht bij
het remmen juist weer?

1. A
2. B
3. C

Huiswerk

Maak van paragraaf 4.1 de vragen:

14 tot en met 18