Hfd 2 Krachten

Hfd 2 Krachten
Wat is een kracht?
Een kracht is de sterkte van het lichaam of deel daarvan.
Voorbeelden van krachten: - Spierkracht
- Zwaartekracht
- Wrijvingskracht
Een kracht druk je uit in de eenheid Newton en niet in kg!!
In de natuurkunde gebruik je voor woorden zoals kracht een symbool om het woord af te
korten. Dit is internationaal een standaard en daarom is in de Nederlandse taal, het symbool
niet altijd even logisch.
Tip Leren!
Grootheid Symbool van de grootheid
Kracht
F
Eenheid
Newton
Symbool van de eenheid
N
Een voorwerp wordt met een bepaalde kracht naar de aarde getrokken.
Dit is uit te rekenen met de formule:
Fz = m . g
Fz = de zwaartekracht (F = kracht, z = zwaartekracht)
m = massa in kilogram
g = zwaartekracht, op aarde 9.83 N/kg, afgerond 10
Voorbeeld:
Vraag:
Oplossing:
Johannes heeft een massa van 50 kg.
Wat is de zwaartekracht op zijn lichaam
F=m .g
(formule gebruiken, 1 punt)
F = 50 . 10 = 500 N (berekening opschrijven, 1 punt)
F = 500 N
(antwoord met eenheid, 1 punt)
(totaal 3 punten, alleen het antwoord: 500, geen punten!)
Vector
Een kracht is een vector, een kracht heeft een grootte, een richting en een aangrijpingspunt.
Je kunt een kracht tekenen als een pijl.
Voorbeeld van een vector met schaalverdeling
richting van de pijl = richting van de kracht
K.s. 1 cm = 10 N.
F = 60 N
Aangrijpingspunt
lengte van de pijl, is 6 cm
lengte van de pijl = grootte van de kracht
Krachten samenstellen
Krachten samenstellen is van 2 of meer krachten, één kracht maken met dezelfde uitwerking
en richting.
Kort samengevat, ik heb twee krachten en maak hier één kracht van.
Deze ene kracht noem je Fr resultante, of nettokracht.
Voorbeeld:
F1 = 5 N
F2 = 3 N
k.s. 1 cm = 1 N
Uitwerking:
Maak van de twee lijnen een parallellogram, zie het voorbeeld hieronder.
Dit kun je heel eenvoudig met een geodriehoek uitvoeren , zonder de hoek op te meten!
Leg de geodriehoek over de figuur en zorg ervoor dat de lijn aan de pijlpunt ligt.
Kijk goed of de lijnen parallel liggen van de geodriehoek met de lijn van de figuur en teken
een lijn.
Het resultaat is:
Je hebt nu drie van de vier lijnen.
Sluit de figuur met de vierde lijn.
Teken nu de resultante of nettokracht.
Deze lijn begint in het gemeenschappelijke punt waar de twee krachten beginnen.
Dat is in de tekening linksonder.
De tekening is nu klaar.
Je meet de Fr op in cm en vermenigvuldig dit met de krachtenschaal (K.s.)
In de tekening is de lijn 6 cm.
Fr = 6 x 1 = 6 N
Fr = 6N
Momenten
Een moment is een beweging die ontstaat door een kracht x arm. (Onthouden!)
In formule: M = F . l
Voorbeeld:
Een bout wil niet los met een kracht van 200N.
Als oplossing doe je een pijp over de sleutel heen, om de arm te vergroten.
Vraag:
Wordt de kracht nu groter die je op de bout uitoefent.
Antwoord:
Nee, niet de kracht maar wel het moment. Dit komt door een grotere arm.
De totale lengte wordt nu 1 meter.
Vraag:
Bereken het moment?
20 cm = 0.2 m
Oplossing:
Gebruik de formule:
M=F.l
100 cm = 1 m
M = Moment in Newton Meter
F = Kracht in Newton
L = Lengte van de arm (dit is van het punt waar de kracht aangrijpt, tot het draaipunt)
Uitwerking
M=F.l
M = 200 N x 1 M = 200 Nm
M = 200 Nm
Formule opschrijven!
Berekening opschrijven!
Antwoord met eenheid!
Momentenwet
3 meter
2 meter
F1 = 300 N
F2 = ?
Vraag: Bereken de kracht F2
Oplossing:
We gaan er vanuit dat er evenwicht is. Het moment van linksom is gelijk aan rechtsom.
Een moment bereken je met de formule M = F x l
Omdat we twee momenten hebben zeggen we M1 = M2 (M1 = linksom, M2 = rechtsom)
M1 = M2
(formule)
F1 x l1 = F2 x l2
(formule)
300N x 3m = F2 x 2m
(berekening)
Uitkomst M1
900Nm
In een evenwichtsituatie is het moment M1 gelijk aan M2
Dus M2 is ook 900 Nm
F1 x l1 = F2 x l2
300N x 3m = F2 x 2m
900 Nm
900 Nm
F2 kun je nu berekenen door 900 Nm te delen door 2 m = 450 N
Het tegenovergestelde van vermenigvuldigen is delen!
F2 = 450 N.