H4 Krachten, les 1 4havo 5 -1- 2021

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

Welkom

Hoofdstuk 4. Krachten

Uitleg en opgaven, ook een paar uit het boek.

Leg je boek alvast open op bladzijde 112

Aan het eind van deze les kunnen jullie:

• verschillende soorten krachten met formules benoemen
• een kracht tekenen
• drie wetten van Newton noemen en toepassen in eenvoudige situaties

Aan het eind van deze les weten jullie:

• wat het verschil is tussen zwaartekracht, gewicht en massa
• wat normaalkracht is 
• wanneer er krachtenevenwicht is

Een fietser rijdt 20,0 km/h op een vlakke weg. Als zij stopt met trappen duurt het 3,5 s voordat zij 18,0 km/h rijdt. Haar massa is 65 kg en de massa van haar fiets is 20 kg.
Hoe groot is de gemiddelde wrijvingskracht op de fietser gedurende deze 3,5 seconde?

Uitwerking opgave Fiester

Tijdens het uitrijden over 3,5 s geldt: Fnetto = Fw

Verder geldt: Fnetto =m x a 

m = 65 + 20 = 85 kg

a = snelheidsverandering/tijd 

snelheidsverandering = 20,0 - 18,0 = 2,0 km/h = 2,0/3,6 = 0,556 m/s

a = 0,556/3,5 = 0,159 m/s2; Fw = 85 x 0,556 = 13,5 N = 14 N

Krachten

Soorten krachten

zwaartekracht: Fz = m x g

veerkracht: Fv = C x u,
      met C = veerconstante (N/m) en u = uitrekking (m) 

spankracht: Fsp , altijd in de richting van het koord

normaalkracht --> uitleg later

Weerstands (of wrijvings)krachten

luchtweerstand(skracht): 

• afhankelijk van de snelheid, 
• luchtdichtheid, 
  
• frontaal oppervlak
• de stroomlijn

formule: 

Weerstands (of wrijvings)krachten

schuifwrijving, afhankelijk van:

• gewicht van het voorwerp ("hoe hard het voorwerp op de ondergrond duwt"),
• ruwheid van voorwerp en ondergrond
  
  formule: 

Weerstands (of wrijvings)krachten

rolweerstand, afhankelijk van:

• gewicht van het voorwerp ("hoe hard het voorwerp op de ondergrond duwt"),
• ruwheid van voorwerp en ondergrond
  
  

formule: 

Opgave 5a uit het boek:
Zie figuur 15: In welke punten is er sprake van luchtweerstand

1. A en B
2. A en C
3. A, B, C
4. B

Opgave 5b uit het boek.
Bekijk figuur 15. In welke punten werkt er zwaartekracht?

1. in A en B
2. in A en C
3. In A, B en C
4. in B

Vraag 5c uit het boek.
Bekijk figuur 15: In welk punt is de nettokracht het grootst?

1. in A
2. in B
3. in C
4. in A, B en C even groot

Uitleg opgave 5c

De luchtwrijvingskracht werkt altijd tegen de bewegingsrichting in. In A is hij dus naar beneden en in C naar boven.

In C: zwaartekracht naar beneden, luchtwrijving naar boven --> dus nettokracht naar beneden kleiner dan zwaartekracht

In A: zwaartekracht naar beneden, luchtwrijving naar beneden
--> dus nettokracht naar beneden groter dan zwaartekracht

In B heb je alleen zwaartekracht

In A is de nettokracht dus groter dan in C 

Kracht tekenen

Lengte met krachtenschaal

1e wet van Newton

nettokracht = 0 <--> voorwerp staat stil of beweegt met constante snelheid

Derde wet van Newton

Actiekracht: je leunt tegen de muur en oefent een kracht uit op de muur

Reactiekracht: de muur oefent een even grote kracht op jou uit, maar dan tegengesteld gericht (zodat je niet omvalt)

Welke krachten zijn hier getekend? Welke krachten zijn hier de wisselwerkingskrachten?

zwaartekracht en gewicht(skracht)

gewicht of gewichtskracht
= de kracht die het voorwerp uitoefent op het vlak waarop het rust of waaraan het hangt

Derde wet van Newton: gewicht en normaalkracht 

• De normaalkracht is de reactiekracht van de gewichtskracht
  
• De zwaartekracht en de normaalkracht werken op het blok en heffen elkaar op

De normaalkracht werkt altijd loodrecht op het ondersteunend oppervlak naar 'boven'

Thuiswerk voor vrijdag 8/1

Bestudeer deze les en uit het boek paragraaf 4.2 helemaal en maak de opgaven in de volgende slides van deze les. In de slides staat steeds hoe je de vraag moet beantwoorden.

Sommige opgaven gaan over onderdelen die we niet uitgebreid hebben besproken; op die kom ik volgende les zeker terug.

SUCCES!!!

Bekijk figuur 24 van opgave 15 en beantwoord de vragen in de volgende slides: Let nog even niet op de getekende krachten

Welke krachten werken er
op de man in figuur 25?

Welke krachten werken er op
de plank
als de plank stil ligt en in evenwicht is?

Nu kunnen jullie:

• verschillende soorten krachten met formules benoemen
• een kracht tekenen
• drie wetten van Newton noemen en toepassen in eenvoudige situaties

Nu weten jullie:

• wat het verschil is tussen zwaartekracht, gewicht en massa
• wat normaalkracht is 

Afsluiting les

De laatste opgave hebben we niet helemaal gemaakt.

Sorry, dat de les iets te lang duurde.

Voor het huiswerk heb ik een nieuwe les gemaakt, waarin de opgaven die we hebben overgeslagen ook verwerkt zijn.

Succes en tot vrijdag!