3H 4.1 VOORTSTUWEN EN TEGENWERKEN

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

H4.1 Voorstuwen en tegenwerken

Leerdoelen

• Je kunt beschrijven waarvan de luchtweerstand en de rolweerstand afhankelijk zijn.
• Je kunt de resultante op een voorwerp afleiden.
• Je kunt de twee gevolgen van een resultante op een voorwerp benoemen.
• Je kunt verklaren welke beweging een voorwerp zal maken als je de resultante kent (eerste wet van Newton)

Soorten krachten

Zwaartekracht

Normaalkracht

Wrijvingskracht

Magnetische kracht

Spierkracht

etc.

Zwaartekracht

F_z = m x g

Waarbij:

F_{z = zwaartekracht in Newton (N)}

_{m = massa in kilogrammen (kg)}

_{g =  zwaartekracht constante 9,8 N/kg}

Herkennen van een kracht

Waar kan je aan herkennen dat er een kracht werkt?

• verandering van vorm (elastisch en plastisch)
• verandering van beweging (langzamer of sneller)
• verandering van richting

0

Voortstuwen en tegenwerken

Zoals je in het filmpje zag ging de auto "vanzelf" steeds harder. Door de zwaartekracht werd de auto steeds meer voortgestuwd. 

Dit zie je andersom ook. Als je een heuvel op probeert te fietsen, maar je stopt met trappen, zal je afremmen en uiteindelijk zelfs achteruit rollen.   

Krachten bij een beweging

Voortstuwende krachten helpen de beweging

Tegenwerkende krachten werken de beweging tegen

de twee belangrijkste tegenwerkende krachten zijn luchtweerstandskracht en rolweerstandskracht.

Tegenwerkende krachten

Luchtweerstandskracht: 

Je moet de lucht voor je steeds opzij duwen, sneller bewegen is meer weerstand, je kunt je stroomlijn verbeteren = je frontaal oppervlak wordt kleiner.

Rolweerstandskracht:  je banden en de ondergrond vervormen tijdens het fietsen.
Glad oppervlak (geen zand) en harde banden.

Voortstuwen en tegenwerken

De voorstuwende krachten zijn krachten die maken dat je vooruit komt. (spierkracht, motorkracht, zwaartekracht) 

Tegenwerkende krachten zorgen ervoor dat de beweging juist moeilijker gaat, of dat je afremt. Denk daarbij aan luchtwrijving, rolwrijving, zwaartekracht, andere wrijvingskrachten (onderdelen die langs elkaar bewegen)

filmpje

filmpje

Voortstuwen en tegenwerken

Wat zijn hier de voortstuwende krachten?

Wat zijn hier de tegenwerkende krachten?

Voortstuwen en tegenwerken

Wat zijn hier de voortstuwende krachten?

Wat zijn hier de tegenwerkende krachten?

Resultante/nettokracht

De nettokracht is het resultaat van alle krachten tesamen. Die krachten kunnen onder een hoek staan of in dezelfde richting.

filmpje

Resultante/nettokracht

=> Nettokracht werkt in de bewegingsrichting

=> Nettokracht is 0 N

=> Nettokracht werkt tegen de bewegingsrichting in

filmpje van Meneer Wietsma, hij praat wel snel maar je kan dit filmpje wel pauzeren

Ik kan de resultante op een voorwerp afleiden.

Resultante: alle krachten bij elkaar optellen.

Ik kan de twee gevolgen van een resultante op een voorwerp benoemen.

Eerste wet van Newton!

Een voorwerp waarop de resultante 0 N is, is in rust, of beweegt met constante snelheid langs een rechte lijn.

Versnelde beweging

Als de voortstuwende kracht groter is dan alle tegenwerkende krachten samen, beweegt het voorwerp versneld.

De nettokracht werkt dan in de bewegingsrichting.

Eenparige beweging

Als de voortstuwende kracht even groot is als alle tegenwerkende krachten samen, verandert de snelheid niet.

De nettokracht is dan 0 N.

Beweegt het voorwerp al  dan beweegt het met dezelfde snelheid verder, staat het voorwerp stil dan blijft het stil staan.

Vertraagde beweging

Als de voortstuwende kracht kleiner is dan alle tegenwerkende krachten, beweegt het voorwerp vertraagd.

De nettokracht werkt tegen de bewegingsrichting in.

Nettokracht

De fietser beweegt versneld

Welke kant op is de nettokracht?

Nettokracht

De raket beweegt versneld

Welke kant op is de nettokracht?

Voorbeeld

De stuwkracht is de voortstuwende kracht

De zwaartekracht is de tegenwerkende kracht.

De raket beweegt versneld dus er is een nettokracht. De nettokracht is omhoog.

Opdrachten

H4.1

Maken opgaven 1 t/m 10

0

4a. Welke kracht werkt hier vooral de beweging tegen?

1. Luchtwrijving
2. Schuifwrijving
3. Spierkracht
4. Niets

4b. Hoe groot is de resulterende kracht die op de slee werkt?

1. 50 N
2. - 50 N
3. 25 N
4. 0 N

5a. Hoe groot is de wrijvingskracht, zolang de verkoopster duwt, maar de kist niet beweegt?

1. 0 N
2. 115 N
3. 230 N
4. 350 N

5b. Hoe groot is de wrijvingskracht als de verkoopster stopt met duwen?

1. 0 N
2. 115 N
3. 230 N
4. 350 N

5c. Hoe groot is de wrijvingskracht als de verkoopster met 350 N duwt en de kist met constante snelheid beweegt?

1. 0 N
2. 115 N
3. 230 N
4. 350 N

Motorkracht

Wrijvingskracht

Zwaartekracht

6c,d,e. Hoe beweegt het busje?

Het busje staat stil.

Het busje beweegt met constante snelheid

Het busje versnelt.

Het busje vertraagt.

Sleep naar de goede beweging:

FA > FB

FA = FB

FA < FB

Maak de zin af: Hoe minder wrijving...

1. Hoe meer verzet.
2. Hoe meer kracht er nodig is om de trein achteruit te laten gaan.
3. Hoe minder kracht er nodig is om te stoppen.
4. Hoe minder kracht er nodig is om de trein vooruit te krijgen.

Een fietser rijd de berg op. Welke krachten werken hem tegen?

1. Zwaartekracht
2. Wrijvingskracht
3. Luchtweerstand
4. Alle 3 genoemde krachten

Wat gebeurt er met de luchtweerstand als je harder trapt?

1. Wordt groter
2. wordt kleiner
3. Blijft gelijk
4. wordt 0 N

Wat is de nettokracht?

1. Alle krachten bij elkaar opgeteld
2. als er geen krachten zijn, dat is de nettokracht
3. de sterkste kracht in de tekening

Wat betekent eenparig vertraagd?
Wat weet je dan van de nettokracht?

1. Dat betekent: sloom en traag. Van de nettokracht weet je niets
2. Dat de snelheid constant blijft, de nettokracht is nul
3. Dat de snelheid varieert, de nettokracht weet je niets van
4. Dat de snelheid constant afneemt, de nettokracht werkt tegen

Welke afbeelding geeft
de nettokracht bij
het remmen juist weer?

1. A
2. B
3. C

Als de voortstuwende kracht kleiner is dan de tegenwerkende kracht is de beweging:

1. Constant
2. Versneld
3. Vertraagd
4. Achteruit

Als de voortstuwende kracht > is dan alle tegenwerkende krachten samen:

1. Versneld
2. Vertraagd
3. Constant