H4 Beweging&Kracht 4.4b

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

Wat gaan we doen?

1. Huiswerk bespreken

2. 3e wet van Newton

3. Veerkracht

4. Wrijvingskracht

5. Testvragen

6. Werken aan het huiswerk

Opgaven van vorige keer

68bcd, 70, 71, 79, 87

Leerdoelen van vandaag

• Je kunt uitleggen wat er met 'wisselwerking van krachten' bedoelt wordt.
• Je kunt de formule voor de veerkracht gebruiken om berekeningen mee te doen.
• Je kunt m.b.v. verhoudingstabellen berekeningen doen aan de wrijvingskracht.

Wetten van Newton

1e wet van Newton: Als er geen nettokracht op een voorwerp werkt, zal dit voorwerp een constante snelheid hebben.

2e wet van Newton: De nettokracht en versnelling hebben het volgende verband:

F=m⋅a

3e wet van Newton

Kracht is altijd een wisselwerking. Als je dus een kracht op een voorwerp uitoefent, oefent dat voorwerp ook een kracht op jou uit.

De twee krachten van de wisselwerking zijn altijd:

- even groot. (dus allebei bijv. 500N)

- in tegenovergestelde richting gericht. (dus 1 naar links en 1 naar rechts)

De veerkracht

De veerkracht

Zwaartekracht

F​veer​​=C⋅u

Veerkracht 

[N]

Veerconstante

[N/m]

Uitrekking

[m]

De wrijvingskrachten

De wrijvingskrachten

Rolweerstand:

Wrijving die ontstaat doordat de banden over het asfalt rollen

De wrijvingskrachten

Luchtweerstand:

Door botsingen met luchtdeeltjes ontstaat een wrijvingskracht

De wrijvingskrachten

Maximale wrijving:

De kracht die nodig is om iets te laten bewegen (ook slippende banden)

Hoe reken je ermee?

De rolweerstand en maximale wrijving zijn evenredig met het gewicht (dus de normaalkracht). Als de normaalkracht dus 2x zo groot wordt, worden de rolweerstand en maximale wrijving ook 2x zo groot.

De luchtwrijving is evenredig met het kwadraat van de snelheid. Als de snelheid dus 2x zo groot wordt, wordt de luchtwrijving 4x zo groot (want 22 = 4).

Een voorbeeld

Een fietser heeft samen met zijn fiets een massa van 86kg. De rolweerstand is dan 100N, de maximale wrijvingskracht is 2kN en de luchtweerstand is 40N. De fietser fietst met een snelheid van 20 km/h.

Vervolgens, gaat er iemand achterop zitten met een massa van 43kg. De fietser krijgt het zwaar en zijn snelheid vermindert naar 10 km/h. 

Bereken in de nieuwe situatie de rolweerstand, maximale wrijvingskracht en luchtweerstand.

Testvraag

Je hebt 2 veren, waarmee je een experiment gaat doen. 

Je geeft beide veren een uitrekking van en meet vervolgens de kracht die je hiervoor nodig gehad hebt.

- Bij veer 1 lever je een kracht van 100N, dit zorgt voor een uitrekking             van 5 cm.

- Bij veer 2 lever je een kracht van 50N, dit zorgt voor een uitrekking van slechts 1 cm.

Bereken hoeveel keer de veerconstante van veer 1 groter of kleiner is dan die van veer 2.

Vul hier je antwoord in.

Werken aan het huiswerk

Van 'begrijpen': 68a, 73

Van 'beheersen': 80, 81, 82, 86

Niet af? --> Huiswerk!