Hoofdstuk 4 Krachten

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

Hoofdstuk 4

Soorten krachten

Krachten kan je niet zien

Magneetkracht en zwaartekracht :

• Je ziet ze niet
  
• Je merkt de gevolgen

Elastische vervorming

De vorm veranderd door een kracht, maar de vorm veranderd niet blijvend.

Permanente vervorming

De vorm veranderd blijvend door een kracht.

Versnellen, vertragen

De snelheid veranderd.

Krachten tekenen

• Aangrijpingspunt 
  
• Richting 
  
• Grootte (Krachten schaal) 

            b.v. 1cm = 100 N 

Zwaartekracht meten

Veerunster = krachtmeter

Newton, raar maar geniaal

1 Newton : geeft 1 kg een 

                      versnelling van 1 /ms2

Fz=m⋅g

F=m⋅a

Fz=m⋅g

4.2 Beweging en versnelling

Waarom wordt een raket vanaf de evenaar gelanceerd ?

• Van km/h naar m/s
  
• Afstand = snelheid x tijd
• Gemiddelde snelheid
• Versnelling

4.2 Beweging en versnelling

Wat is de snelheid van een vliegtuig ?

De kruissnelheid is 800 km/h

Wat is de snelheid van een slak ?

Sommige slakken gaan 10 cm per minuut.

Hoe ver fiets jij naar school en hoe lang doe je er over ?

Vergelijk jouw snelheid met je buurman.

Eenheden

Afstand (km, cm & m)

Tijd (uur, minuut, seconde)

Snelheid (Meestal km/h en m/s) 

4.2 Beweging en versnelling

S.I. eenheden : 

• Afstand [m]
• Tijd [s]
• snelheid [m/s]

Omrekenen [km/h] <==> [m/s]

Van seconde naar uur :

    343 m/s x 60 s x 60 min. = 

    343 m/s x 3600 = 1234800 m/h

Van m naar km

    1234800 m/h : 1000 = 1234,8 km/h

Truuk : x 3,6 of : 3,6

4.2 Beweging en versnelling

Een maratonloper loopt 

niet met een 

constante snelheid.

Kan je toch zijn 

gemiddelde snelheid 

berekenen ?

4.2 Beweging en versnelling

v=​t​​s​​

Maken

VWO : maak 4.2 opgaven 10 t/m 16

Havo : maak 4.2 opgaven 9 t/m 16

4.2 Beweging en versnelling

Versnelling is hoeveel sneller je gaat per seconce

• Je gaat 10 m/s per seconde sneller ==> 10 m/s2

Na start : 1 sec. 25 km/h; 2 sec 50 km/h 

  3 sec75 km/h; 4 sec 100 km/h

4.2 Beweging en versnelling

Plaats - tijd diagram                  &       Snelheid - tijd diagram

Vallen

 

Op aarde valt alles (zonder luchtweerstand) met een versnelling van 9,8 m/s per seconde.

Op de maan valt alles veel langzamer. Daar valt alles met een  versnelling van 1,6 m/s per seconde.

Hoe hoog kan je springen op de maan ?

4.2 Beweging en versnelling

Poster : A4 - valversnellingen planeten ; g-krachten

a=​t​​v​​

Maken

VWO : maak 4.2 opgaven 17 t/m 20

Havo : maak 4.2 opgaven 17 t/m 19

4.3 Versnelling en kracht

4.3 Versnelling en kracht

Nettokracht : alle krachten bij elkaar opgeteld !

Let op + of -

4.3 Versnelling en kracht

Een eenparige snelheid = Een constante snelheid

1.   Er is geen kracht Of..
   
2.   De nettokracht is 0 N

Een versnelde beweging = Je gaat steeds sneller

1.   Er is een nettokracht, meewerkend

Een vertraagde beweging = Je gaat steeds langzamer

1. Er is een nettokracht, tegenwerkende
   

4.3 Versnelling en kracht

F = m x a

Voorbeeld

Een auto, 1400 kg, heeft een motor die

een kracht evert van 7000 N.

Hoeveel is de versnelling van de auto ?

Maken

VWO : maak 4.3 opgaven 21 t/m 27

Havo : maal 4.3 opgaven 20 t/m 27

4.4 Wisselwerking van krachten

De wetten van Newton

1 . De eerste wet : de traagheidswet

2 . De tweede wet : kracht verandert de snelheid

3 . De derde wet : actie is reactie

Latijn

Axiomata sive Leges Motus

Eerste Wet (uitgaven van 1687 en 1713)

Lex I. Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quatenus a viribus impressis cogitur statum illum mutare.

Tweede Wet

Lex II. Mutationem motis proportionalem esse vi motrici impressae, et fieri secundum lineam rectam qua vis illa imprimitur.

Derde Wet

Lex III. Actioni contrariam semper et æqualem esse reactionem: sive corporum duorum actiones in se mutuo semper esse æquales et in partes contrarias dirigi.

4.4 Wisselwerking van krachten

Actiekracht = - Reactiekracht

4.4 Wisselwerking van krachten

Probleem 1 : 

Rekenuit hoe groot de kracht is waarmee de aarde aan jou trekt. Maar hoe groot is de kracht waarmee jij aan de aarde trekt ?

Probleem 2 :

Een raket, 4000 kg stoot 50 kg aan brandstof uit. De versnelling van de raket is 15 m/s² . Hoe groot is de versnelling van de brandstof ?

Maken

VWO : 4.4 Maak opgaven 28 t/m 33

Havo : 4.4 Maak opgaven 28 t/m 33

Practica

Practicum Veerconstante

- Formule : Kracht = Veerconstante x uitrekking v.d. veer

- F = C x u

Practicum Opwaartse kracht

Lees de parctica goed en voer de parctica uit

Lever de blaadjes in.

Bereid je voor op de SO 4.1 t/m 4.4

Maken

4.4 Maak opgaven 28 t/m 33

4.5 Gewicht en gewichtloosheid

Paraboolvlucht                                              Raketten en liften

4.5 Gewicht en gewichtloosheid

Verband tussen zwaartekracht en massa

Fz = m x g

g = 9,8 m/s²

- nederland : 9,81
- polen : 9,78
- evenaar : 9,83

4.5 Gewicht en gewichtloosheid

Is er zwaartekracht bij de satelieten ?

Hoe zie je dat ?

Voel je zwaartkracht in het ISS ?

Maken

VWO : maak 4.5 opgaven 34 t/m 40

Havo : maak 4.5 opgaven 34 t/m 40

4.6 Hefbomen (VWO)

Je leert hoe de hefboomwet werkt en waar die gebruikt wordt.

4.6 Hefbomen

Tekenen

- Het draaipunt 

- De krachten

- De armen

- De draairichting

4.6 Hefbomen

Evenwicht

- kracht₁ x arm₁ = kracht₂ x arm₂

- F₁ x r₁ = F₂ x r₂

F

4.6 Hefbomen

Inzicht  :

mag bij een hefboom

m₁ x r₁ = m₂ x r₂   ? 

Leg uit .

F

Maken

VWO : maak 4.6 opgaven 41 t/m 45

Is dit genoeg kracht om de kruiwagen op te tillen

F1 x r1 = F2 x r2

800N x 0,36m = 240N x 1,2m

288 Nm = 288 Nm

Er is dus evenwicht dus is er net te weinig kracht om de kruiwagen op te tillen.