Paragraaf 2.2 Krachten in evenwicht

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 3

Hoofdstuk 2: Krachten

Wat gaan we vandaag doen?

• Terugblik op vorige les
• Paragraaf 2.2
  
• Practicum + terugblik
• Vervolg paragraaf 2.2
• Zelfstandig aan de slag

Wat voor soort
vervorming is
hier te zien

1. Elastische vervorming
2. Plastische vervorming

PLASTISCH

ELASTISCH

Een stuiterbal stuitert op de grond, de stuiterbal vervormt ...

Je trapt een leeg blikje drinken plat, het blikje vervormt ....

Een auto botst tegen een boom, de auto vervormt ...

Je maakt een beeld van klei, het klei vervormt ...

Je schiet een elastiekje weg, het elastiekje vervormt ...

Een drinkglas valt op de grond kapot, het glas vervormt ...

Wat is bij het TEKENEN van krachten het allerbelangrijkst?

1. Grootte
2. Richting
3. Aangrijpingspunt
4. Allemaal even belangrijk.

1

2

3

Sleep het blokje 'grootste kracht' naar de juiste vector.

Let op dat je blokje 1 in blok 1 zet etc.

1: grootste kracht.

2: grootste kracht.

3: grootste kracht.

Jasper heeft een serieus probleem, zijn auto wil niet starten. Er zit niets anders op dan de auto aan te duwen, Jasper duwt de auto aan met een kracht van 750N.

Sleep de juiste vector naar sleepdoel 1 of 2.

het zwaartepunt van een voorwerp zit altijd in het midden

1. waar
2. niet waar

Een voorwerp is stabiel wanneer het zwaartepunt zich boven het steunvlak bevindt.

1. waar
2. niet waar

Bereken de zwaartekracht van een glas water van 300 gram

1. 3000 N
2. 3 N
3. 30 N
4. 300 N

Bereken de zwaartekracht van een een stalen balk van 375 kilogram

1. 3750 N
2. 375000 N
3. 3,75 N
4. 375 N

Bereken (afgerond) de massa van een voorwerp waarop 450 N werkt.

1. 4500 kg
2. 4,5 kg
3. 45 kg
4. 450 kg

Leerdoelen

• De leerling kan in natuurkundige begrippen uitleggen wat evenwicht is.
• De leerling kent de normaalkracht en weet wanneer deze optreed. 
• De leerlingen weten hoe een krachtmeter werkt. 
• De leerlingen kunnen de veerconstante bepalen en berekenen. 

Paragraaf 2.2 Meer dan één kracht

Krachten konden 3 "effecten" hebben. Vormverandering, bewegingsverandering, geen zichtbare gevolgen. In die laatste situatie spreken we over evenwicht. 

De krachten zijn dan aan beide kanten even groot waardoor er niets lijkt te gebeuren. 

touwtrekken

Paragraaf 2.2 Meer dan één kracht

Het evenwicht dat het vaakst voorkomt is die van de zwaartekracht en de normaalkracht. De zwaartekracht is de kracht die naar de aarde gericht is (naar beneden) de normaalkracht werkt daar precies tegenover. 

Paragraaf 2.2 Meer dan één kracht

Van dat evenwicht kunnen we gebruik maken als we krachten willen meten. Op een weegschaal of met een krachtmeter (veerunster) gebruiken we dat. De zwaartekracht trekt ons naar beneden en door de normaalkracht of veerkracht worden we omhoog gehouden, de wijzers laten dus eigenlijk zien hoe groot die zwaartekracht is

Proef 1

Bekijk de proef achterin dit hoofdstuk

Maak proef 1 met behulp van Phet 

klassikaal bespreken we de proef na. 

Phet

Phet

Paragraaf 2.2 Meer dan één kracht

Je hebt gezien dat de uitrekking recht evenredig is met de kracht.  Dit kun je weergeven in een formule:

F= kracht in Newton (N)

u= uitrekking in centimeter (cm) of meter (m)

C= veerconstante in Newton per cm (N/cm) of newton per meter (N/m)

C=​u​​F​​

Veerconstante=​uitrekking​​Kracht​​

Paragraaf 2.2 Meer dan één kracht

In zo'n veerunster zit, zoals de naam al zegt, een veer. Zo'n veer rekt steeds een beetje uit als er een gewichtje aan komt te hangen. Het blijkt dat een veer "recht evenredig" uitrekt. Als de massa die eraan hangt 2x zo groot wordt, wordt ook de uitrekking 2x zo groot. 

Linkje

Paragraaf 2.2 Krachten in evenwicht

Elke veer heeft zijn eigen veerconstante. Die veerconstante zegt iets over de stugheid van de veer, hoe makkelijk of moeilijk rekt de veer uit. Een veer met een veerconstante van 30 N/cm rekt makkelijker uit dan een veer met de veerconstante van 60 N/cm

Leerdoelen

• De leerling kan krachten in dezelfde lijn bij elkaar op tellen en van elkaar af halen.
• De leerling kan krachten in verschillende richtingen samenstellen.
• De leerling kan de grootte van de kracht berekenen als deze in verschillende richtingen gaan.  (VWO)

Paragraaf 2.2 Meer dan één kracht

Krachten konden 3 "effecten" hebben. Vormverandering, bewegingsverandering, geen zichtbare gevolgen. In die laatste situatie spreken we over evenwicht. 

De krachten zijn dan aan beide kanten even groot waardoor er niets lijkt te gebeuren. 

touwtrekken

Paragraaf 2.2 Meer dan één kracht

Krachten die dus in dezelfde lijn liggen kun je bij elkaar op tellen (als ze dezelfde kant opgaan) of van elkaar aftrekken (als ze tegenovergesteld staan)

Paragraaf 2.2 Meer dan één kracht

Als krachten in andere richtingen gaan wordt het lastiger om krachten op te tellen, we gebruiken daarvoor de parallellogram methode. 

Bij deze methode gaan we de krachten zo tekenen dat er een parallellogram ontstaat.

Paragraaf 2.2. Meer dan één kracht

Een variant van de parallellogram methode is de kop-staart methode. Deze werkt vooral goed als je meer dan 2 krachten hebt. Bij de kop staart methode kies je een van de krachten uit, daarna teken je de andere krachten daar achter. De staart vast aan de kop. Vanaf het aangrijpingspunt van kracht 1 tot de punt van kracht 3 loopt dan de resultante kracht. 

Paragraaf 2.2 Meer dan één kracht (VWO)

De laatste methode is om precies te berekenen hoe groot de kracht is. Dit kan echter alleen als de krachten loodrecht op elkaar staan. Hierbij kun je dan de stelling van Pythagoras gebruiken. a² + b² = c²

Zelfstandig aan de slag

H3: 

Lees paragraaf 2 blz 73 tot 76

Maak de vragen1, 2, 4, 7 

A3:

Lees paragraaf 2 blz 77 tot 81

Maak de vragen 1, 2, 3, 8