HS 2.2 meer dan één kracht

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

Leerdoelen

• Je kunt de symbolen van krachten benoemen.
• Je kunt beredeneren hoe groot de krachten in een situatie van evenwicht zijn.
• Je kunt de veerconstante van een veer bepalen.
• Je kunt de resulterende kracht berekenen van krachten die in dezelfde lijn liggen.
• Je kunt met de parallellogrammethode de resulterende kracht bepalen van twee krachten die niet in dezelfde lijn liggen.

Even opfrissen

Bij de grootheid kracht hoort de afkorting F en de eenheid Newton met als afkorting N

1. juist
2. onjuist

plastisch

elastisch

je scheurt papier doormidden

je zakt weg in de modder

je doet een elastiekje in je haar

je gaat naar de kapper

je breekt je been

Voorkennis

Is je al eens iets bijzonders opgevallen toen je aan een veer of elastiek trok ?

Normaalkracht

De normaalkracht is de kracht van de ondergrond op het voorwerp.

Bij evenwicht is de zwaartekracht gelijk aan de normaalkracht. 

F​Z​​=F​N​​

De zwaartekracht is even groot als de veerkracht.

De krachten heffen elkaar op omdat ze tegenwerken en even groot zijn.

De tas hangt dus stil. De 2 krachten zijn in evenwicht.

Evenwicht

Verschillende krachtmeters. 

Hoe stugger de veer, des te groter de kracht die je kan meten is.

Kracht en uitrekking 

Het verband tussen de kracht en

uitrekking bij een veer is 

rechtevenredig.

D.w.z; 2x keer meer kracht,

dan ook 2 x meer uitrekking.

Grafiek

Je krijgt een rechte lijn door de

oorsprong. 

Deze lijn zegt iets 

over de stugheid van de veer.

Een veer met C = 200 N/cm is 

bijvoorbeeld veel stugger dan een 

veer met C = 2 N/cm

Veerconstante formule

C=​u​​F​​

C = veerconstante 

        (N/cm of N/m)

F = kracht (N)

u = uitrekking veer 

          (cm of m) 

Let op!

- Massa omrekenen naar Fz

- Niet lengte veer gebruiken.

De resultante bepalen

De resultante is de optelsom van alle krachten, ook wel nettokracht of somkracht genoemd.

Extra; krachten samenstellen

Loodrechte krachten optellen 1

Stelling van Pythagoras: 

F​res​​=45N

c

Belang lesdoel

Je krijgt een practicum over de veerconstante.

Berekeningen met C=F/u leveren veel punten op.

Je begrijpt waarom dingen wel of niet bewegen.

Voorbeeld

Een veer is 23,5 cm lang als er niets aanhangt, en 33,1 cm als er een gewichtje van 350 gram aanhangt.

Bereken met deze gegevens de veerconstante van de veer.   

Gegevens     u = 33.1-23,5 = 9,6 cm

                      m = 350 g = 0,35 kg

Gevraagd      C = ?

Uitwerking   F = mg = 0,35 x 9,8 = 3,43 N

C=​u​​F​​

=​9,6​​3,43​​

= 0,36 N/cm

Voorbeeld 

De nulstand van een veer is 15 cm. Als de veerconstante 42 N/m is en de kracht op de veer 6N is, wat wordt dan de lengte van de veer ?

Gegevens   u nulstand = 15 cm

                     C = 42 N/m

                     F = 6N

Gevraagd   lengte van veer (u)

Uitwerking   

u=​C​​F​​

=​42​​6​​

= 0,14m = 14 cm

dus u = 15 + 14 = 29cm