H4.3 Zwaartekracht

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo b
• Leerjaar 3

Welkom les 1

Leerdoelen deze week:

Je kunt....

uitleggen wat zwaartekracht is.

de zwaartekracht berekenen die op een voorwerp werkt.

krachten meten met een krachtmeter of veerunster.

Deze les: 

• Leerdoelen
• Belangrijke woorden 
• Theorie en
• Opdrachten maken

Belangrijke woorden

• zwaartekracht = massa × 10
  
• Krachtmeter 
• Veerunster

Uitleg Zwaartekracht en massa

Zwaartekracht is de kracht waarmee de aarde voorwerpen aantrekt. De zwaartekracht werkt dus altijd naar beneden. Bij alles wat je optilt, voel je deze kracht. Voor het tillen van een krat met volle flessen heb je veel kracht nodig. Als de flessen leeg zijn, heb je minder kracht nodig. De zwaartekracht op de volle krat is dus het grootst.

Uitleg Zwaartekracht en massa

Om een voorwerp

 met een massa van 1 kg op te tillen, heb je een kracht nodig van 10 N. De sterkte van de zwaartekracht van de aarde is dus 10 N voor 1 kg. Als je de zwaartekracht op een massa wilt uitrekenen, moet je de massa in kg vermenigvuldigen met de sterkte van de zwaartekracht. 

Dit schrijf je als de formule:

zwaartekracht = massa × sterkte van de zwaartekracht

Uitleg Zwaartekracht en massa

zwaartekracht = massa × 10

Met daarbij:

• zwaartekracht in Newton (N);

• massa in kilogram;

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

Op een voorwerp met een massa van 100 g werkt een zwaartekracht van 1 N.

Voorbeeldopdracht

Hoe groot is de zwaartekracht die werkt op iemand van 70 kg?

  

[G]egevens :  massa = 70 kg

[G]evraagd : zwaartekracht = ?

uitwerking

[B] zwaartekracht = massa × 10

[AC] zwaartekracht = 70 × 10 = 700 N

Leerdoelen deze week:

Je kunt....

uitleggen wat zwaartekracht is.

de zwaartekracht berekenen die op een voorwerp werkt.

krachten meten met een krachtmeter of veerunster.

Uitleg Zwaartekracht meten -1

Je hangt een massablokje aan een veer. De veer rekt uit. Dat komt door de zwaartekracht van het massablokje. Met twee massablokjes rekt de veer verder uit. De zwaartekracht is groter.

Op een massablokje van 100 gram werkt een zwaartekracht van 1 N.

Twee massablokjes van 100 gram hebben samen een massa van 200 g. Op deze twee massablokjes werkt een zwaartekracht van 2 N.

Uitleg Zwaartekracht meten -2

Krachten zijn niet altijd even groot. Hoe groot een kracht is, kun je meten. Je hebt dan een krachtmeter nodig.  Een krachtmeter werkt met een veer. 

Daarom noem je een krachtmeter ook een veerunster. Een unster is een oud soort weegschaal.

Met een krachtmeter meet je de grootte van de kracht in newton.

Uitleg Zwaartekracht meten -3

In een krachtmeter zit een veer. Als je een voorwerp aan het haakje van de krachtmeter hangt, rekt de veer uit. Bij een zwaarder voorwerp rekt de veer verder uit dan bij een licht voorwerp. Hiernaast zie je hoe dit werkt.

Uitleg Zwaartekracht meten -4

Links zie je een krachtmeter waar niets aan hangt. Je ziet eerst de buitenkant en dan de binnenkant. In de binnenkant zit de veer. De veer is niet uitgerekt.

Rechts hangt een massablokje aan de krachtmeter. De veer is uitgerekt. 

De wijzer geeft de zwaartekracht van het massablokje aan.

Uitleg Nauwkeurig aflezen

Je meet een kracht. Op de krachtmeter kun je de kracht aflezen in newton. Soms zijn dat gehele getallen, die je gemakkelijk kunt aflezen. Vaak is dat niet zo. Daarom moet je de schaalverdeling van een krachtmeter goed begrijpen. 

Drie vragen helpen je daarbij:

1 Wat is de grootste kracht die je met deze meter kunt meten?

2 Tussen welke twee getallen staat de wijzer?

3 Bij welk streepje staat de wijzer?

Uitleg Nauwkeurig aflezen

Drie vragen helpen je daarbij:

1 Wat is de grootste kracht die je met deze meter kunt meten?

2 Tussen welke twee getallen staat de wijzer?

3 Bij welk streepje staat de wijzer?

Let op!

Boven aan staat de nul. Je telt dus altijd van boven naar beneden.

Uitleg Voorbeeldopdracht 2

Deze opdracht gaat over de rode krachtmeter (1 dia terug).

Welke kracht geeft de rode krachtmeter aan? Beantwoord eerst de drie hulpvragen.

1 Wat is de grootste kracht die je met deze krachtmeter kunt meten?

De grootste kracht is 1 N. Dat staat boven op de meter.

2 Tussen welke twee getallen staat de wijzer?

De wijzer staat tussen 0,6 en 0,7.

3 Bij welk streepje staat de wijzer?

Tel van boven naar beneden. De wijzer staat bij het vierde streepje na 0,6.

De ruimte tussen 0,6 en 0,7 is verdeeld in vijf stukjes.

Elk stukje is daarom: 0,1 : 5 = 0,02;     Vier stukjes is: 4 × 0,02 = 0,08;     De wijzer staat bij: 0,6 + 0,08 = 0,68

Je meet een kracht van 0,68 N.

huiswerk:

Onthouden

• Op alle voorwerpen werkt de zwaartekracht.
  
• De zwaartekracht is de kracht waarmee de aarde voorwerpen aantrekt.
  
• De zwaartekracht werkt altijd naar beneden.
  
• De zwaartekracht bereken je met de volgende formule:
  
• zwaartekracht = massa × sterkte van de zwaartekracht
  
• of zwaartekracht = massa × 10
• Krachten meet je met een krachtmeter of veerunster.