Krachtwerking - Home scarlet
advertisement
Krachtwerking De wetten van Newton en hun toepassingen 1e wet van Newton Een object in rust blijft uit zichzelf in rust. Eenmaal in beweging, zal een object uit zichzelf deze beweging eenparig rechtlijnig verderzetten. Een lichaam kan uit zichzelf zijn bewegingstoestand niet wijzigen. Krachtwerking Om bewegingstoestand te wijzigen, is uitwendige oorzaak nodig : KRACHT. Wijzigen van bewegingstoestand : Van rust naar beweging. Van beweging naar rust. Versnellen of vertragen. Wijzigen van bewegingsrichting. Vectorieel Een voorwerp is in rust, dus er werkt geen kracht op in ? Néén ! De inwerkende krachten heffen elkaars effect op ! Dit kan als voor resulterende kracht geldt : FR Fi 0 i 1e wet van Newton - traagheidswet Welke kracht moeten de motoren van de Enterprise leveren om het schip met 80% van de lichtsnelheid door de ruimte te laten scheren ? 2e wet van Newton – Dynamische krachtwerking FR ma 1 N : kracht die aan een massa van 1 kg een versnelling geeft van 1 m/s² Tangentiële en normaalcomponente Ft Fn v (t ) F Er is een kracht nodig om grootte van snelheid te wijzigen => tangentiële component. Er is een kracht nodig om een richtingsverandering te veroorzaken => normaalcomponent. 3e wet van Newton Wat gebeurt er als skater A een kracht uitoefent op skater B ? Beiden komen in beweging !!! 3e wet van Newton – Actie en reactie Als voorwerp A op voorwerp B een kracht uitoefent, dan zal B op A een kracht uitoefenen zodat FAB FB A Onthou: • Krachten komen voor in paren • Krachten werken gelijktijdig • Grijpen aan op verschillende lichamen •Gelijk in grootte, tegengesteld in zin Reactie-motor Motor die stuwkracht ontwikkeld door gerichte uitstoot van materie (verhitte gassen). Derde wet van Newton: kracht uitgeoefend op het gas = kracht uitgeoefend op motor Voorbeelden van krachten Zwaartekracht bij het aardoppervlak Gewicht Normaalkracht Spankracht Veerkracht Wrijvingskracht bij contact tussen twee oppervlaktes Wrijvingskracht in een middenstof Zwaartekracht bij aardoppervlak Wie trekt het hardst : de aarde aan het voorwerp of het voorwerp aan de aarde ? Kracht waarmee aarde een voorwerp aantrekt is constant voor niet te grote hoogte rond de aarde. Aangrijpingspunt is zwaartepunt van voorwerp. Steeds gericht verticaal naar aardoppervlak toe Fz mg Gewicht Gewicht van een voorwerp is de kracht die dat voorwerp uitoefent op een steunpunt of een ophangpunt. Altijd gericht loodrecht op het oppervlak. Waar is het aangrijpingspunt van het gewicht van de vrouw op afbeelding ? Normaalkracht Gewicht en normaalkracht zijn actie-reactie paar. Altijd gericht loodrecht op het steunvlak. Let op !!!!! In meeste gevallen is FN mg Wanneer wel ? Spankracht F FT Trekken we aan touw met kracht F, dan voelt de massa ook een kracht F. De kracht wordt « getransfereerd » via het touw. De kracht die de massa ondervindt van het touw noemen we de spankracht. De spankracht is altijd gericht volgens de richting van het touw. Wrijving Bij beweging (kinetische wrijving) Tussen contactoppervlakken Statische wrijving Wrijving In middenstof Wrijving tussen contactoppervlakken Statische wrijving Fw,max s FN Dynamische wrijving Fw k FN Minimale remafstand Wielen geblokkeerd, auto remt door wrijving met wegdek. Minimale remafstand wordt gegeven door2 : 0 x v 2s g Minimale remafstand Minimale remafstand 140,00 remafstand (m) 120,00 100,00 remafstand op droog wegdek 80,00 60,00 remafstand op nat wegdek 40,00 20,00 0,00 0 50 100 snelheid (km/h) 150 Effectieve remafstand Effectieve remafstand Effectieve remafstand remafstand (m) remafstand (m) 180,00 160,00 180,00 140,00 160,00 120,00 140,00 100,00 120,00 80,00 60,00 100,00 40,00 80,00 20,00 60,00 0,00 40,00 0 20,00 0,00 0 Droog wegdek, Met reactietijd wegdek, Met met Nat wegdek,Droog reactietijd reactietijd Nat wegdek, met reactietijd 150 100 50 snelheid (km/h) 50 100 snelheid (km/h) 150 Wrijving in middenstof 1 2 Fw Cd A v 2 Wrijving in middenstof Voorwerp Cd : weerstands Mens (rechtstaand) coëfficiënt. (« drag ») Fietser : dichtheid van Personenwagen medium A : oppervlak van Sportwagen voorwerp loodrecht op Hummer bewegingsrichting. Straaljager v : snelheid waarmee medium Boeing 747 over voorwerp stroomt. Cd 1 – 1,3 0,9 0,4 – 0,5 0,3 – 0,4 0,57 0,02 – 0,04 0,031 Fw Vrije val met luchtweerstand Fw Fw Fz Fz Fz Inwerkende krachten bij val met luchtweerstand 1000 F (N) 800 600 Fw 400 Fz 200 0 0 10 20 v (m/s) 30 Luchtweerstand neemt toe naarmate snelheid toeneemt. Welke beweging krijg je als luchtweerstand zwaartekracht compenseert 2mg ? vt Cd A
