1. wetten van newton en samenstelling van krachten

1. WETTEN VAN NEWTON EN SAMENSTELLING
VAN KRACHTEN
1.
Een voorwerp van 50 N is door middel van een touw opgehangen aan
het plafond. Hoe groot is de trekkracht in het touw ? (zie figuur)
BA
(50 N)
BA
(43,3 N ;
25 N)
BA
(5,028 kN ;
13,813 kN)
T
FG=50N
2.
Een man trekt een wagentje voort met een kracht F = 50 N onder een
hoek van 30° met de horizontale. Zoek de horizontale en verticale
componenten van deze kracht.(zie figuur)
FY
F
FX
3.
Een auto van 1 500 kg staat op een helling van 20°. Zoek de
componenten van de zwaartekracht loodrecht op en evenwijdig aan de
Ft
Fn
weg. (zie figuur)
Fz
4.
Zoek de grootte en de richting van de resultante van een verticale
kracht van 200 N en een horizontale kracht van 150 N.
BA
(250 N ;
53° met
horizontale)
5.
Twee sleepboten trekken een schip. Elke sleepboot oefent een kracht
uit van 6 ton en de hoek tussen de trossen is 60°. Zoek de resulterende
kracht op het schip. ( zie figuur)
EX
(10,4 t)
6 ton
A
60°
B
6 ton
6.
Zoek de horizontale en de verticale component van een kracht van 250
N die een hoek van 50° maakt met de verticale opwaartse as.
EX
(191,5 N ;
160,7 N)
7.
Een man duwt een grasmachine voort met een kracht 100 N. Als het
handvat een hoek van 40° maakt met de horizontale, hoe groot is dan
de neerwaartse kracht op de grond. Hoe groot is de neerwaartse kracht
als de man horizontaal zou duwen ?
EX
(64,3 N ;
49,2 N)
8.
een voorwerp is door middel van een touw aan het plafond
opgehangen. Ergens halverwege wordt het touw opzij getrokken met
een kracht 30 N zodat het een hoek van 40° maakt met het plafond.
Zoek het gewicht van het voorwerp. (zie Error! Reference source
not found.)
EX
(25,2 N)
EX
(3,46 kN ;
3,42 kN)
EX
(503 N ;
783 N)
40°
F2
50°
30N
F1
40°
P
30N
FG
9.
een koord is tussen twee palen gespannen. Een 900 N wegende
persoon hangt er aan. Met welke kracht trekt het touw aan de linkse
paal waarmee het een hoek van 10° maakt en aan de rechtse paal
waarmee het een hoek van 5° met de horizontale maakt ? (zie figuur)
10°
10.
5°
een voorwerp is door middel van een touw opgehangen. Het touw
wordt door een zijwaartse kracht T1 zodanig opzij getrokken dat het
een hoek van 50° met het plafond gaat maken. Zoek T1 en de
trekkracht T2 in het touw als het voorwerp 600 N weegt. (zie figuur)
50°
T1
T2
600N
11.
Op een ring werken 4 krachten in die alle in hetzelfde vlak liggen:
- een kracht van 200 N onder een hoek 30° met de X-as
- een kracht van 500 N onder een hoek 80° met de X-as
- een kracht van 300 N onder een hoek 240° met de X-as
Zoek de grootte en de richting van de resultante zodat de ring in rust
zal blijven.
EX
(350,3 N ;
252°)
12.
Een 200 N wegend wagentje wordt met een constante snelheid een
helling van 30° opgetrokken. Hoe groot moet de trekkracht parallel
aan de helling zijn bij verwaarloosbare wrijving ? (zie figuur)
EX
(100 N)
EX
(19 N ; 34
N)
EX
(115 N)
Ondersteuning
door draagvlak
trekkracht
30°
30°
gewicht
13.
Een doos met een gewicht FG = 50 N wordt over de vloer gesleept met
een constante snelheid door een trekkracht van 25 N. Hoe groot zijn
de wrijvingskracht FW evenwijdig aan de vloer en de opwaartse
reactiekracht FN van de vloer op de doos ? (zie figuur)
25N
Fw
40°
FG
14.
FN
Een blok met gewicht 200 N ligt op een helling van 35° en wordt juist
in evenwicht gehouden door een onbekend gewicht G dat er aan vast
gemaakt is door middel van een koord en een katrol. (zie figuur )
200N
35°
15.
G
Zoek in elk van de drie beschouwde gevallen (figuren a b en c) de
opwaartse reactiekracht N van het oppervlak waarop het blok rust.
Deze kracht is steeds 'normaal' of loodrecht te beschouwen t.o.v. het
steunoppervlak.
60N
20N
55°
50N
(33,6 N ;
46 N ;
91 N)
(c)
(b)
(a)
EX
60N
40°
70
N
40°
16.
Het blok van 50 N glijdt horizontaal met een constante snelheid onder
invloed van de inwerkende kracht. Hoe groot is dan de tegenwerkende
wrijvingskracht ? (zie figuur vraag15 (a))
EX
(11,5 N)
17.
EX
Hoe groot moet de wrijvingskracht van de helling zijn opdat het blok
van 60 N met een eenparige snelheid van de helling zou afglijden ? (zie
figuur vraag 15 (b))
(38,6 N)
18.
Door het aanbrengen van een horizontale kracht van 70 N wordt de
wrijving tussen het blok met gewicht 60 N en de helling net
overwonnen en zal het naar boven verschuiven. Hoe groot is de
bedoelde wrijvingskracht ? (zie figuur vraag 15 (c))
EX
(15 N)
19.
Een touw is schuin in een kamer opgespannen (tussen plafond en
muur). Men hangt er een gewicht aan van 40 N. Aldus ontstaat een
evenwichtstoestand waarbij het touw een hoek van 60° maakt met het
plafond en het gewicht een hoek van 70° maakt met het touw. Zoek
hoe sterk het touw in de twee verschillende delen minstens moet zijn
om het gewicht op die wijze te dragen. (zie figuur)
SU
(58,5 N ;
31,1 N)
60°
T1
T2
G
70°
20.
Een gewicht van 40 N ligt op een tafel en is door middel van een touw
verbonden met het plafond dat er een hoek van 30° mee maakt als men
een gewicht G aan het schuin gespannen touw vastmaakt. Hoe groot
mag G hoogstens zijn als men weet dat de maximale wrijvingskracht
tussen de tafel en het blok 12,0 N is ? (zie figuur)
30°
40N
G
SU
(6,9 N)