Nask samenvatting hoofdstuk 7

Nask samenvatting hoofdstuk 7
7.1 Waar gaat dit hoofdstuk over?
Inleidingsparagraaf, belangrijk om te onthouden:
Kracht heeft veel betekenissen. In dit hoofdstuk leer je om kracht te meten, te tekenen en uit te
rekenen. Je komt ook aparte dingen tegen, zoals dat gelijke krachten verschillende uitwerking
kunnen hebben. Ook gaan we kijken naar werktuigen en hoe zij veel kracht kunnen zetten.
7.2 Kracht om ons heen
Leg uit wat de gevolgen van kracht zijn aan de hand van een voetbal
We nemen eerst voetbal als voorbeeld van kracht. Als je er tegenaan schopt moet je op een aantal
dingen letten om je kracht goed te verdelen. Op het moment van trappen oefen je kracht uit,
niemand kan dit zien, maar het gevolg is wel zichtbaar: De bal wordt ingedeukt en gaat met een
bepaalde snelheid richting het doel toe. Als je de bal tegen de paal schiet krijg je een derde
uitwerking: een verandering van richting.
Oftewel, kracht kan 3 gevolgen hebben: het krijgt een andere vorm; een andere snelheid of een
andere richting.
Welke verschillende krachten zijn er en wat hebben ze met gewicht te maken?
Er zijn verschillende krachten, zwaartekracht, gewicht, spierkracht, veerkracht, magnetische kracht
en zwaartekracht zijn er voorbeelden van. Je hebt ook vaak een tegenwerkende kracht, door
windkracht beweegt bijvoorbeeld een surfplak, maar de wrijving werkt de windkracht tegen,
daardoor ontstaat ook remkracht.
Zwaartekracht en gewicht zijn 2 hele belangrijke krachten, een parachutespringer valt naar beneden
door de zwaartekracht, de zwaartekracht grijpt aan het zwaartepunt en dat wordt naar het
middelpunt van de aarde gericht
7.3 Krachten tekenen
Welke eenheden zijn er in kracht?
Kracht is een afgeleide grootheid en heeft het symbool F (Force) De SI-eenheid is newton (N).
Om een boek op te tillen, heb je een kracht van 7 newton nodig. In formule: F = 7N.
Een kracht heft een grootte, een richting en een aangrijpingspunt. Daardoor kun je het in een pijl
tekenen, een vector. Naast de pijlpunt zet je vaak de letter F of de grootte van de kracht in N.
Als je bij een gegeven vector de grootte van de bijbehorende kracht wilt weten, moet je de
krachtenschaal gebruiken en je moet weten hoeveel N een centimeter van de vector overeenkomt.
Bij de vector komt 1 cm overeen met 10 N. De kracht is dan bijvoorbeeld 4 x 10 N = 40 N.
Je kan ook de vector tekenen als de krachtenschaal en de grootte van de kracht gegeven zijn.
Voorbeeld:
Teken een kracht van 300 N naar rechts.
De krachtenschaal is 1 cm ≙
Deze kracht teken je als een vector van 3,00 cm (300/100 = 3,00).
7.4 Krachten meten
Waarmee kun je kracht meten en hoe werkt dat?
Als je een kracht wilt meten, heb je een meetinstrument nodig. Zo’n krachtmeter wordt een unster
of veerunster genoemd en bestaat uit een veer gecombineerd met een schaalverdeling, aan de
onderkant hiervan zit een haakje dat als aangrijpingspunt dient. Als een kracht de veer uitrekt lees je
op de schaalverdeling de grootte van de kracht. (z.o.z.)
Als je hiermee een proef doet blijkt het dat massa en zwaartekracht evenredig zijn. Als de massa zich
verdubbeld doet de zwaartekracht dat ook. Dit kun je goed bekijken op de maan, hier werkt ook
zwaarte kracht, maar de massa van de maan is 6x zo klein als die van de aarde, de zwaartekracht
wordt hier dus ook 6x zo klein en als hij zich daar zou wegen zou hij 6x lichter zijn dan hier.
Als formule: F2 = constante x m. De constante wordt als het goed is 9,8 N/kg. De zwaartekracht in
newton blijkt 9,81 keer zo groot als de massa in KG.
De newton is veel minder bekend en wordt daarom als krachtmeter vaak vervangen door gram of
kilogram (bij een weegschaal bijv.).
7.5 Kracht is zelden alleen
Hoe kun je kracht gelijk krijgen?
Als mensen touwtje trekken en de ene kant heeft een verschil van bijv. 100 Newton (links 1300
Newton, rechts 1200) kant noem je dat de netto kracht, deze netto kracht heeft een netto kracht van
100 Newton naar links. De netto kracht wordt ook wel de resultante genoemd, Fres.
Ander voorbeeld, je tilt samen met iemand een krat op. Het krat heeft een zwaartekracht van 200N,
als je beiden met 100 N het krat optilt is de verticale resultante 0 N en dus is het krat in rust.
7.6 Het moment van een kracht
Waarom is niet alleen kracht belangrijk als je iets wilt optillen?
Kracht zegt niet alles, een emmer water kan voor een bodybuilder zwaarder aanvoelen dan voor jou.
Dit gaat om de samenwerking tussen kracht en afstand. Bij een kracht om een draaipunt telt dus niet
allee de grootte van de kracht, maar ook de afstand tot het draaipunt, de arm speelt hier een grote
rol in, dat is de afstand tussen de kracht en het draaipunt.
Het product van arm en kracht is hier bepalend voor. Dat product is een nieuwe grootheid, het
moment (M). De SI-eenheid van moment is Nm (newtonmeter) Formule: M = f x I.
Hoe groter de M hoe groter het moment is dat iets ergens op uitoefent. Als je de kracht ver van het
draaipunt afhoudt geeft dat dus een groot moment, houd dus de kracht zo dicht mogelijk bij het
draaipunt.
7.7 Momenten in evenwicht
Belangrijke zin + Bladzijde
Als je meerdere krachten hebt die gelijk moeten komen, moet de som van het linksdraaiende
moment gelijk zijn aan de rechtsdraaiende momenten (zie blz. 176).
Hoe maak je gebruik van de momenten wet in de praktijk?
(gebruik bij deze uitleg blz. 178) Veel werktuigen hebben hefbomen: tangen, flesopeners,
notenkrakers, steekwagens, kruiwagens, etc. Soms werken de krachten aan dezelfde kant van het
draaipunt. Je hebt dan een eenarmige hefboom. Op de kruiwagen met zand werkt 900 N
zwaartekracht. De afstand van het handvat tot het draaipunt is 3x zo groot als de arm van de
zwaartekracht. Om het zand 5 cm op te tillen moet je het handvat 15 cm optillen (tekening). Hierbij
spreek je van de gulden regel: wat je wint aan kracht, verlies je aan afstand. Bij een driemaal zo grote
arm hoor dus een driemaal zo kleine kracht.
Om te onthouden:
- Een kracht werkt op een voorwerp, deze kun je niet zien, maar de uitwerking wel. Mogelijke
uitwerkingen zijn: vormverandering, snelheidsverandering en verandering van richting.
- Er zijn verschillende soorten krachten. Voorbeelden: spierkracht, zwaartekracht, gewicht,
windkracht en wrijving. De zwaartekracht is de kracht waarmee de aarde een voorwerp
aantrekt. Het gewicht van een voorwerp is de kracht dit dat voorwerp op zijn ondersteuning
of hangpunt uitoefent.
- Kracht (F) is een grootheid met de eenheid newton (N). Een kracht kun je door een vector
voorstellen. Daarmee kun je de grootte, de richting en het aangrijpingspunt aangeven. JE
hebt dan een krachtenschaal nodig.
- De uitrekking van een veer is evenredig met de kracht op die veer, mits de kracht op de veer
niet te groot is.
- In formule: veerconstante = F / u. Hierin is F de kracht in Newton en u de uitrekking in
meters.
- De resultante of netto kracht van een aantal krachten is de kracht die hetzelfde resultaat
geeft als die krachten samen. Als een voorwerp in rust is, is de resultante van alle krachten
van het voorwerp gelijk aan 0 N. (deze uitspraak mag niet omgekeerd worden!)
- Bij een hefboom in evenwicht geldt de momentenwet: de som van de linksdraaiende
momenten is gelijk aan de som van de rechtsdraaiende momenten.
- Het effect bij krachten om een draaipunt wordt bepaald door het moment. Het moment is
het product van kracht en arm. In formule: M = F x I. De arm is de loodrechte afstand tussen
de kracht en het draaipunt.
- Met een kleine kracht op een grote arm kun je een grote kracht op een kleine arm
uitoefenen. Voor werktuigen met hefboomwerking geldt daardoor de gulden regel: wat je
wint aan kracht, verlies je aan afstand.
Formules:
Kracht en Newton: F = 7N.
Verband tussen massa en zwaartekracht: 10 N/kg x m (9,81 voor de precisie).
Veerconstante: veerconstante = F/ u
Moment: M – F x I.