Krachten, snelheid en aerodynamica

• Natuur, Leven en Technologie
• Middelbare school
• vmbo, mavo
• Leerjaar 2

Check in...

Krachten

 Wat zijn krachten?

Krachten zijn een belangrijk concept in de natuurkunde. Ze beschrijven hoe dingen bewegen en veranderen.

Voorbeeld

Stel je voor dat je een voetbal op de grond hebt liggen. De bal blijft gewoon liggen, tenzij je hem schopt. Als je tegen de bal schopt, gaat hij rollen. Wat jij net hebt gedaan, is een kracht op de bal uitoefenen.

 Wat is een kracht?

Een kracht is iets dat kan trekken of duwen aan een voorwerp. Het kan ervoor zorgen dat iets sneller gaat, langzamer wordt, stopt of van richting verandert.

Soorten krachten

1. Duwkracht en Trekkracht:

Als je bijvoorbeeld een winkelwagentje duwt, oefen je een duwkracht uit. Als je een deur open trekt, gebruik je een trekkracht.

2. Zwaartekracht:

Dit is de kracht die alles naar de aarde toe trekt. Het is de reden waarom een bal op de grond valt als je hem loslaat.

3. Wrijvingskracht:

Als je bijvoorbeeld een fiets op een hobbelige weg rijdt, voel je dat het moeilijker is dan op een gladde weg. Dit komt door wrijvingskracht, die probeert te stoppen of af te remmen wat beweegt.

Samenwerkende krachten

In veel situaties werken er meerdere krachten tegelijk. Dit noem je een combinatie van krachten.       

Voorbeeld

Een kite-surfer:  

Zwaartekracht: Houdt je op je surfplank en trekt je naar beneden als je springt.

Windkracht: Blaast tegen de kite, waardoor je vooruit wordt getrokken over het water.

Spankracht: Spanning in de lijnen tussen jou en de kite, waarmee je de kite kunt besturen.

Wrijvingskracht: De weerstand tussen je plank en het water, die je snelheid beïnvloedt.    

Samenwerkende krachten

Deze krachten werken samen tijdens het kitesurfen: de wind trekt je vooruit, zwaartekracht houdt je op het water, spankracht in de lijnen stuurt de kite, en wrijvingskracht beïnvloedt je snelheid en stabiliteit.

Een kracht tekenen

Een kracht kun je niet zien. Toch is het handig als je een kracht kunt tekenen. Je tekent dan een pijl. Deze pijl noemen we een Vector. Naast de pijlpunt zet je de letter F. Dat is de eerste letter van het Engelse woord voor kracht: 'Force'.

De vector geeft de eigenschappen van een kracht aan

• Het aangrijpingspunt is het beginpunt van de pijl.
• De richting van de pijl is dezelfde als de richting van de kracht.
• De grootte van de kracht staat gelijk aan de lengte van de pijl, hoe langer de pijl; hoe groter de kracht.
  

Snelheid 

Beweging

Elke beweging die je maakt, heeft te maken met snelheid. Je kunt snel bewegen of langzaam bewegen. Snelheid kun je meten. Bewegen heeft veel te maken met krachten.

Je hebt kracht nodig om te beginnen met bewegen. En als je stopt, heb je ook te maken met krachten, zoals remkracht. Je kunt ook stoppen omdat je ergens tegen aan botst. Dan zijn de krachten enorm groot.

Snelheid

Snelheid heeft te maken met de grootheden afstand en tijd.

Afstand (s): bedoelen we het aantal meter tussen twee plaatsen. De eenheid van afstand is Meter (m).

Tijd (t): is het aantal seconden of uren dat je over een afstand doet. De eenheid van tijd is Seconden (s).

Snelheid (v): is de afstand die je in een seconde of in een uur aflegt. De eenheid van snelheid is meter per seconden (m/s), of kilometers per uur km/h.

Berekenen van tijd, afstand of snelheid

Afstand (s) = Snelheid (v) x Tijd (t)

Snelheid (v) = Afstand (s) : Tijd (t)

Tijd (t) = Afstand (s) : Snelheid (v)

Wat wil je berekenen? 

Leg je vinger op de grootheid die je wilt berekenen. De twee overgebleven delen laten zien hoe je de berekening moet doen.

Snelheid (v) berekenen: Leg je vinger op v. Wat overblijft is s/t, dus snelheid = afstand gedeeld door tijd.

Afstand (s) berekenen: Leg je vinger op s. Wat overblijft is v×t, dus afstand = snelheid maal tijd.

Tijd (t) berekenen: Leg je vinger op t. Wat overblijft is s/v, dutijd = afstand gedeeld door snelheid