4.2: Kracht, massa en versnelling

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

Welkom terug!

Pak alvast werkboek b en je schrift voor je.

Vandaag hebben we het over kracht, massa en versnelling.

Programma van deze les

• Terugblik op vorige les
• Nieuwe lesstof: 4.2 Kracht, massa en versnelling
• Zelfstandig werken aan opdrachten 
• Afsluiting

4.1: opdracht 3b

Skispringer (blz 17)

Schets het (v,t)-diagram van:

Een skispringer die eenparig versneld een skischans afdaalt. Als hij na 12 s van de schans springt is zijn snelheid 90 km/h.

Antwoord 3b

Kun je nu ook bepalen hoe lang de skischans is?

Kun je ook de versnelling van de skispringer  berekenen?

Welke (x,t) en (v,t)-diagrammen horen bij elkaar en waarom?

4.2: Kracht, massa en versnelling

Leerdoelen

1. Je kunt het verband uitleggen tussen massa en traagheid.
2. Je kunt het verband tussen de resultante, massa en versnelling toelichten.
3. Je kunt berekeningen uitvoeren met de tweede wet van Newton.
4. Je kunt uitleggen dat de valversnelling voor elk voorwerp in vrije val even groot is. 

Massa is traag

Of: Zolang er geen resulterende kracht (resultante) op werkt staat een massa stil of blijft bewegen met constante snelheid in een rechte lijn.

1e wet van Newton

Hoe groter de massa hoe groter de traagheid en hoe moeilijker het is om deze een versnelling te geven.

Tweede wet van Newton

F_res= de resulterende kracht in Newton (N)

m= de massa in kilogram (kg)

a= de versnelling in meters per seconde kwadraat (m/s²)

Ofwel: 1 Newton is de kracht die nodig is om 1 kg een versnelling te geven van 1 m/s² .

F​res​​=m⋅a

Zwaartekracht

g = de sterkte van de zwaartekracht

In vrije val is F_z gelijk aan F_res, dus:

 daarom is in vrije val  g ook de valversnelling. 

op aarde altijd 9,8 m/s²

Fz=m⋅g

m⋅g=m⋅a

Proefje 

Leg uit wat er gebeurt tijdens dit proefje en hoe dat komt.

Voorbeeldopdracht

Je zit in de auto (totale massa: 1350 kg) en rijdt met een constante snelheid van 30 km/h. Je ziet iemand oversteken op een zebrapad en remt. Na 3,0 seconden sta je stil.

Bereken de remkracht van de auto

F​res​​=m⋅a

a=​Δt​​Δv​​

Uitwerking

Gegevens: m=1350 kg  v= 30/3,6=8,3m/s       v= -8,3m/s      t= 3,0s 

a= -2,8 m/s²  

F_rem= -3,8kN

a=​Δt​​Δv​​

Frem=m⋅a

Δ

Δ

Zelfstandig aan de slag

Wat: 4.2: Opdracht 1 en 2(kennis) en 3 t/m 6 (inzicht).

Hoe: Eerste 5 minuten stil, daarna mag je fluisterend overleggen met je buur.

Hulp: Lukt het niet? Vraag eerst je buur. Kom je er samen niet uit, steek dan je hand op.

Tijd: Zie timer.

Uitkomst: De lesstof komt terug op de toets.

Klaar: Verschillende keuzes. Lees in je leesboek, maak een samenvatting, of doe de moeilijkere opdrachten 7 en 8. Je kunt ook de plus stof maken (groene kaders). 

Oefen zelf met kracht en versnelling in de simulatieomgeving van PhET  Colorado. Google hiernaar en kijk bij de fysica simulaties. Hier staan o.a. simulaties met wrijving, kracht en beweging, veren en vectoren. 

Afsluiting

Volgende lessen:

1. 4.3: kracht en arbeid
2. herhaling en extra oefening: geef voor deze les aan wat je moeilijk vindt en waar je extra uitleg en/of oefening in wilt.
3. Oefentoets maken en samen nakijken

Daarna: vakantie, sciencedagen, laatste les voor de toets, toets!