HS4.5 veerconstante

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

Vorige les

Krachten komen altijd in paren voor

Zonder een tegenkracht kom je niet vooruit.

Auto met de wegdek.

Vliegtuig met lucht.

Zwemmer met water.

Rennen met grond.

Normaalkracht 

De kracht die loodrecht op het raakvlak met een voorwerp werkt.

(F​n​​)

Normaalkracht

Zwaartekracht berekenen

Berekenen van zwaartekracht.

Fz = de zwaartekracht (in N) 

m = de massa (in kg)

g = (9,8 N/kg)

F​z​​=m⋅g

Veerconstante

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.

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