samenvattingsles natuurkunde 4.1 t/m 4.3

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

Leerdoelen

• Je kunt beschrijven waarvan de luchtweerstand en de rolweerstand afhankelijk zijn.
• Je kunt de resultante op een voorwerp afleiden.
• Je kunt de twee gevolgen van een resultante op een voorwerp benoemen.
• Je kunt verklaren welke beweging een voorwerp zal maken als je de resultante kent (eerste wet van Newton)

Krachten bij een beweging

Voortstuwende krachten helpen de beweging

Tegenwerkende krachten werken de beweging tegen

de twee belangrijkste tegenwerkende krachten zijn luchtweerstandskracht en rolweerstandskracht.

Tegenwerkende krachten

Luchtweerstandskracht: 

Je moet de lucht voor je steeds opzij duwen, sneller bewegen is meer weerstand, je kunt je stroomlijn verbeteren = je frontaal oppervlak wordt kleiner.

Rolweerstandskracht:  je banden en de ondergrond vervormen tijdens het fietsen.
Glad oppervlak (geen zand) en harde banden.

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

Resultante/nettokracht

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

filmpje

Resultante/nettokracht

=> Nettokracht werkt in de bewegingsrichting

=> Nettokracht is 0 N

=> Nettokracht werkt tegen de bewegingsrichting in

filmpje van Meneer Wietsma, hij praat wel snel maar je kan dit filmpje wel pauzeren

Versnelde beweging

Als de voortstuwende kracht groter is dan alle tegenwerkende krachten samen, beweegt het voorwerp versneld.

De nettokracht werkt dan in de bewegingsrichting.

Eenparige beweging

Als de voortstuwende kracht even groot is als alle tegenwerkende krachten samen, verandert de snelheid niet.

De nettokracht is dan 0 N.

Beweegt het voorwerp al  dan beweegt het met dezelfde snelheid verder, staat het voorwerp stil dan blijft het stil staan.

Vertraagde beweging

Als de voortstuwende kracht kleiner is dan alle tegenwerkende krachten, beweegt het voorwerp vertraagd.

De nettokracht werkt tegen de bewegingsrichting in.

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

Wat gebeurt er met de luchtweerstand als je harder trapt?

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

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

Leerdoelen

• Je kunt een beweging vastleggen in een (v,t)-diagram.
  
• Je kunt de soort beweging herkennen in een (v,t)-diagram.
  
• Je kunt uitleggen wat versnelling en vertraging betekenen.
  
• Je kunt de versnelling van een beweging berekenen.
  
• Je kunt km/h omrekenen naar m/s, en omgekeerd.
  

Je kunt de soort beweging herkennen
in een (v,t)-diagram.

We kennen drie soorten bewegingen:

-eenparige beweging
          (snelheid is constant)

-eenparig versnelde beweging
          (snelheid neemt met gelijke stappen toe)

-eenparing vertraagde beweging

          (snelheid neemt met gelijke stappen af)

Eenparige beweging. Elke seconde wordt er evenveel afstand afgelegd.

(x,t)-diagram

(v,t)-diagram

Eenparige beweging.

De snelheid is constant.

Versnelde beweging. Elke seconde wordt er meer afstand afgelegd.

(x,t)-diagram

(v,t)-diagram

Eenparige versnelde beweging.

De snelheid neemt toe.

Vertraagde beweging. Elke seconde wordt er minder afstand afgelegd.

(x,t)-diagram

(v,t)-diagram

Eenparige vertraagde beweging.

De snelheid neemt af.

Snelheid berekenen:

v - snelheid in m/s

x - plaats im m

t - tijd in s

v=​Δt​​Δx​​

Δx=x​eind​​−(x)​begin​​

x

v

t

Versnelling 

Als er een gelijkmatige toename in snelheid is... b.v.

3 m/s, dan 6 m/s, dan 9 m/s

dan is de toename in snelheid 3 m/s elke seconde

DUS de versnelling is 3 m/s2

Versnelling berekenen:

a - versnelling in m/s2

t - tijd in s

v - snelheid in m/s

a=​Δt​​Δv​​

Δv=v​eind​​−v​begin​​

Snelheid omrekenen

Snelheid is vaak in km/uur en moet naar m/s

m/s               km/uur

: 3,6

x 3,6

Afgelegde 

afstand bepalen

Je kan met de (v,t)-diagram 

de afstand bepalen

Afstand = oppervlakte onder de 

                     grafiek

Reken om... 30 km/h = ... m/s

1. 8,3
2. 30
3. 108
4. 300

Reken om... 30 m/s= ... km/h

1. 8,3
2. 30
3. 108
4. 300

Reken om... 500 km/h = ... m/s

1. 139
2. 500
3. 1800
4. 5000

Een hardloper versnelt van 1,5 m/s naar 2,3 m/s in 4 seconden. Bereken de versnelling.

1. 0,2
2. 0,4
3. 0,6
4. 3,2

Een drone met een versnelling van 3 m/s2 heeft voor 3,7 seconden versnelt. Als zijn beginsnelheid 4 m/s was, wat is dan zijn eindsnelheid?

1. 7,1
2. 8,3
3. 11,1
4. 15,1

4.3 Kracht, massa en versnelling

Lesdoelen:

4.3.1 Je kunt het begrip traagheid uitleggen.

4.3.2 Je kunt berekeningen maken met de tweede wet van Newton: F = m ∙ a

4.3.3 Je kunt de remkracht op een voertuig berekenen door gebruik te maken van de vertraging.

Tweede wet van Newton

De tweede wet van Newton legt een verband tussen:

_{Resultante kracht , massa en versnelling}

F​res​​=m⋅a

Voorbeeldopdracht 2

In figuur 3 zie je een auto en een motor naast elkaar staan. De massa van de auto (inclusief de bestuurder) is 900 kg, die van de motor is 300 kg. Als de voorrangsweg vrij is, trekken de auto en de motor beide op. Op beide voertuigen werkt daarbij een resultante van 1,8 kN.

Bereken de versnelling van beide voertuigen.