A4_Krachten(balansen) op helling

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

Een blok wordt met een constante snelheid een helling op getrokken. Wat is de krachtenbalans? Gebruik o.a. Fz,x en Fw,totaal en Ftrek

Blok

Een blok wordt met een constante snelheid een helling op getrokken. Wat is de krachtenbalans? Gebruik o.a. Fz,x en Fw,totaal en Ftrek

Fres = 0 (want v= constant)

Langs helling omhoog: Ftrek

Langs helling omlaag: Fz,x en Fwtotaal

Dus: Ftrek= Fz,x +Fw, totaal

Een skiër heeft zijn maximale snelheid bereikt. Welke krachtenbalans geldt er? (Hij levert géén spierkracht langs de helling omhoog of naar beneden)

Skiër

Een skiër heeft zijn maximale snelheid bereikt. Welke krachtenbalans geldt er? (Hij levert géén spierkracht langs de helling omhoog of naar beneden)

Fres = 0 (maximale snelheid betekent dat er niet meer versneld wordt, tenzij er op een manier de luchtweerstand verlaagd kan worden, bijvoorbeeld door een andere houding met  een kleinere frontale oppervlakte of betere stroomlijning)

Langs helling omhoog: Fw,schuif en Fw,lucht

Langs de helling omlaag: Fz,x

Dus Fz,x=Fw,schuif+Fw,lucht

Een fietser gaat zonder trappen versneld een helling af. Welke krachtenbalans geldt er aan het BEGIN van de afdaling (op het moment dat hij opstapt) ?

Fietser stapt op

Een fietser gaat zonder trappen versneld een helling af. Welke krachtenbalans geldt er aan het BEGIN van de afdaling (op het moment dat hij opstapt) ?

Fres= m*a  (NIET 0, want versneld)

Langs de helling omhoog: Fw,rol

Langs de helling omlaag: Fz,x

Geen fietskracht (want zonder trappen).

Geen Luchtwrijving (want Fw,lucht is afhankelijk van v^2 en v is nog 0 bij het opstappen).

Combineer Fres= m*a  met Fres=Fzx(langs helling naar beneden) -Fwrol (langs helling omhoog)

Dus: m*a= Fz,x-Fw,rol

Als je de hellingshoek en de massa van een object weet, hoe bereken je dan Fz,x?

Fz,x

Fz,x = Fz * sin(hellingshoek)

Fz,x = m*g*sin(hellingshoek) met g=9,81 en rekenmachine op DEG!!!

Op een helling moet je een 'extra stap' doen bij berekenen van (Fw,rol en) Fw,schuif. Welke extra stap en waarom?

Fw,rol en Fw,schuif op een helling

* (Fw,rol en) Fw,schuif bereken je met de Normaalkracht. 

* Op een horizontale ondergrond is deze normaalkracht meestal gelijk aan de zwaartekracht (behalve wanneer een object ook nog deels 'omhoog getrokken' wordt, zoals bij de slee).

* Op een helling is de normaalkracht (de 'terugdrukkracht van de ondergrond') gelijk aan de Fz,y

Hoe bereken je Fz,y als je de massa van een object weet en de hellingshoek?

Fz,y

Fz,y = Fz * cos(hellingshoek)

Fz,y = m*g*cos(hellingshoek) met g=9,81 en rekenmachine op DEG!!!

Als je een object een helling op trekt, is de Fw,schuif groter dan/ kleiner dan / gelijk aan de Fw,schuif op een horizontale weg (zelfde wegbedekking en zelfde object etc.)

1. Groter
2. Kleiner
3. Gelijk