Hoofdstuk 3 Krachten samenvatting

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k
• Leerjaar 3

Hoofdstuk 3 Krachten

Leerdoel

3.1.1 Je kunt de effecten van een kracht benoemen.

Krachten zien

Als er een kracht op je lichaam wordt uitgeoefend, kun je dat vaak voelen. Bijvoorbeeld:

• als iemand je een duw geeft;

• als het stevig waait;

• als je in een auto zit die plotseling snel optrekt;

• als je een tennisbal tegen je hoofd krijgt.

Kracht : Hoe voorwerpen elkaars vorm en/of beweging veranderen

Leerdoel

3.1.2 Je kunt verschillende soorten krachten beschrijven.

Verschillende krachten

Veerkracht: zit in een trekveer. Veren rekken uit door de kracht. (Fv)

Spierkracht: wordt geleverd door spieren. (Fsp)

Spankracht : als je een touw strak trekt komt de kracht van het touw vrij. (Fs)

Zwaartekracht : De kracht die een planeet levert om jouw op de planeet te houden. (Fz)

Magnetische krachten: De kracht die uit magneten komt. De noordpool en de zuidpool trekken elkaar aan. (Fm)

Leerdoel

3.1.3 Je kunt de drie eigenschappen van een krachtenpijl benoemen.

krachtenpijl

We beelden krachten uit in afbeeldingen met een pijl.

Je moet met 3 dingen rekening houden:

• Het aangrijpingspunt van de pijl geeft aan waar de kracht wordt uitgeoefend.

• De richting van de krachtenpijl geeft aan in welke richting de kracht werkt.

• De lengte van de krachtenpijl geeft aan hoe groot de kracht is.

Aangrijpingspunt

Aangrijpingspunt : Geeft het punt aan waar de kracht aangrijpt.

richting

Richting : Geeft aan in welke richting een kracht werkt.

De richting wordt aangegeven doormiddel van de pijl. Waar hij naar wijst dat is de kant de kracht heen werkt. 

Lengte

Lengte : Geeft aan hoe groot de kracht is.

De lengte van de pijl bepaalt hoe groot de kracht is.

Hoe groter de kracht hoe langer de pijl getekend moet worden. 

Let hierbij wel op de krachtenschaal.

Leerdoel

3.1.4 Je kunt een kracht tekenen als een pijl met het juiste aangrijpingspunt en de juiste richting.

Krachten tekenen vanaf juiste aangrijpingspunt.

Meeste krachten grijpen aan waar de voorwerpen/personen elkaar aanraken.

Zwaartekracht grijpt altijd aan in het middelpunt van een voorwerp/persoon.

Leerdoel

3.2.1 Je kunt het verband beschrijven tussen de uitrekking van een veer en de kracht die op de veer werkt.

veren

Als je een gewicht aan een veer hangt trekt de zwaartekracht de veer uit. 

Als het blokje stil hangt is de veerkracht even groot als de zwaartekracht. 

De uitrekking van de veer is het aantal centimeter dat de veer langer wordt.

Als de veer 2x zo groot wordt is de kracht ook 2x zo groot. 

uitrekking : Het aantal centimeter dat een veer langer wordt als je er gewichtjes aan hangt.

De uitrekking geeft dus aan hoe groot de kracht op de veer is. Dat betekent dat je met een spiraalveer de grootte van de kracht kunt meten.

Leerdoel

3.2.2 Je kunt krachten meten met een krachtmeter (veerunster).

veerunster

De uitrekking van een veer staat in verband met de grote van de kracht. 

Hoe verder de veer uitgetrokken is hoe groter de kracht vaak is. 

Met een veerunster kunnen we krachten meten. De uitrekking van de veer geeft dan aan hoe groot de kracht is. 

Boven in de veerunster is de kracht 0 N want de veer is nog niet uitgetrokken. 

veerunster= krachtmeter

slappe veer = rekt makkelijk uit, meet kleine krachten

stugge veer = rekt moeilijk uit, meet grote krachten

Hoe pak je zo'n vraag aan?

In de tabel  zie je een deel van Willem zijn meetgegevens.

Vul de tabel verder in.

Stap 1: vul de "makkelijke" gegevens in

Het aantal gewichtjes kan je tellen in de afbeelding, dit kan je dus makkelijk invullen.

3

4

5

Stap 2: zoek een verband.

Je ziet dat als het gewichtje 1 stap toeneemt de kracht ook 0,15N toeneemt

Dit is een verband!

3

4

5

Stap 2: zoek een verband.

Je ziet dat als het gewichtje 1 stap toeneemt de kracht ook 0,15N toeneemt

Dit is een verband!

3

4

5

0,45

0,60

0,75

Stap 3: Zoek nog een verband.

De uitrekking wordt bij 1 gewichtje 1,2 cm uitgerekt dat betekend dat bij 2 gewichtjes dit dubbel zo veel is namelijk 1,2+1,2 = 2,4

3

4

5

0,45

0,60

0,75

2,4

Stap 3: Zoek nog een verband.

Bij 3 gewichtjes komt er dus weer een uitrekking bij van 1,2 cm

2,4+1,2= 3,6 cm

enzovoort

3

4

5

0,45

0,60

0,75

2,4

3,6

4,8

6,0

Leerdoel

3.2.3 Je kunt de zwaartekracht op een voorwerp berekenen als de massa is gegeven.

zwaartekracht

Je kunt de zwaartekracht op een voorwerp berekenen met de formule:

zwaartekracht = massa van het voorwerp × sterkte van de zwaartekracht

of in symbolen:

Fz = m ∙ g

In deze formule is:

• Fz de zwaartekracht op een voorwerp in newton (N);

• m de massa van het voorwerp in kilogram (kg);

• g de sterkte van de zwaartekracht in newton per kilogram (N/kg).

Het symbool g komt van gravitatie = zwaartekracht. Op aarde heeft g de waarde 10 N/kg, waar je ook bent.

Fz

m          *          g

BINAS

BINAS

formule 8 in tabel 7 bepaalt de kracht.

a is valversnelling dit geeft aan hoe hard iets valt met de kracht die de aarde gebruikt.

a = 10

g = 10

m = massa

Leerdoel

3.2.4 Je kunt uitleggen wat een krachtenschaal is.

krachtenschaal

Dit betekend 

komt overeen 

met

Leerdoel

3.2.5 Je kunt een kracht op een gegeven krachtenschaal tekenen.

Kracht tekenen

Om met krachtenschalen te werken helpt het om hiervoor een formule te gebruiken.

Kracht = lengte krachtenpijl * kracht krachtenschaal

Als ik een pijl van 5cm heb en gebruik de krachtenschaal die hiernaast te zien is kan ik uitrekenen hoe groot de kracht is.

5*50 = 250 N

Leerdoel

3.3.1 Je kunt in geval van evenwicht beschrijven aan welke voorwaarden de krachten moeten voldoen

evenwicht

Als een voorwerp/organisme niet van richting verandert betekend dit dat alle krachten in evenwicht zijn.

De krachten die heffen elkaar op.

evenwicht

De tas hangt stil dat betekend dat de kracht in de veer even groot is als de zwaartekracht.

Je maakt een som van deze krachten om te bepalen of er evenwicht is.

De som van de krachten noem je de nettokracht

 

Leerdoel

3.3.2 Je kunt in geval van evenwicht de bijbehorende krachten benoemen.

uitrekken en indeuken.

Als iets aan een touw hangt rekt het duidelijk uit en heb je te maken met een spankracht (Fs).

De zwaartekracht werkt dan naar beneden (naar aarde toe) en de spankracht omhoog.

Bij voorwerpen die stil staan op een andere voorwerp of oppervlakte is dit soms niet goed te zien. 

De plaats waar de voorwerpen elkaar raken deukt het een klein beetje in. Vaak is deze indeuking niet te zien met het blote oog. 

Deze indeuking zorgt voor het evenwicht dit noem je de normaalkracht (Fn)

Leerdoel

3.3.3 Je kunt de nettokracht berekenen van krachten die werken op één voorwerp.

nettokracht

De nettokracht is de som van alle krachten bij elkaar. 

krachten die in het verlengde staan van elkaar tel je bij elkaar op en krachten die tegengestelde richting staan trek je van elkaar af.

Stap 1 : bepaal de positieve kant en negatieve kant

Stap 1 : bepaal de positieve kant en negatieve kant

Stap 2: verzamel gegevens

+ = 50N

- = 20 N

Stap 2: verzamel gegevens

- = 50N

+ = 20 N

Stap 3: maak een som, begin altijd met het positieve getal (+)

+ = 50N

- = 20 N

50-20= 30 N

Stap 3: maak een som, begin altijd met het positieve getal (+)

- = 50N

+ = 20 N

20-50 = -30N

Stap 4: trek conclusie

50-20= 30 N

Nettokracht is 30N dus ze gaat naar achteren.

Stap 4: trek conclusie

20-50 = -30N

Nettokracht is -30N dus ze gaat naar achteren.

Positief getal als uitkomst gaat naar positief.

Negatief getal als uitkomst gaat naar negatief.

Je hebt dit bepaalt bij stap 1

Leerdoel

3.4.1 Je kunt uitleggen of een werktuig een enkele of een dubbele hefboom vormt.

3.4.2 Je kunt het draaipunt en de armen van een hefboom herkennen.

3.4.3 Je kunt bij werktuigen beschrijven op welke manier met een kleine kracht een grote kracht wordt uitgeoefend.

Leerdoel

3.4.4 Je kunt bepalen hoeveel keer een werktuig de kracht vergroot die erop werkt.

hefboom

Om te kunnen rekenen hoe groot de kracht vergroot wordt moet je de volgende formule gebruiken.

Lengte werkarm : lengte last arm

Hiermee bepaal je de vergrotingsfactor

De geleverde kracht vermenigvuldig je met de vergrotingsarms

a = werkarm 

b= lastarm

Succes met de toets :)