Veerkracht - website p.troquet

Veerkracht
Als je een veer wilt uitrekken dan zul je daar een kracht op
moeten uitoefenen. (er zijn ook veren waarop je een kracht
moet uitoefenen om ze in te drukken v.b. schokbrekers)
Een voorbeeld van zo’n kracht is de zwaartekracht (Fz)
Als de veer niet meer beweegt
geldt dat Fveer = Fz
Fz
Fveer
Fz
uitrekking
Er is een verband tussen kracht en uitrekking (mits geen overbelasting).
Om dit verband (formule) te vinden gaan we aan de veer massastukjes hangen
lengte
uitrekking
Ieder massastukje heeft een massa van 50g = (0,05kg)
Hieruit volgt dat de zwaartekracht
die dit blokje ondervindt:
Fz= m x g
Fz= 0,05 x 10 g = zwaartekrachtsversnelling
gaarde ≈ 10 N/kg
Fz= 0,5N
Bij de veer uit het voorbeeld geeft ieder massastukje, welke een
kracht van 0,5N uitoefent, een lengteverandering van 2cm
Tabel + grafiek
Voor de veer uit het voorgaande voorbeeld geldt dus:
u (cm)
F (N)
0
0
4
6
8
2
0,5 1,0 1,5 2,0
uitrekking
F (cm)
Algemene vergelijking van
een evenredig verband
1,5
F
y = a.x
1
0,5
F
2
4
6
8
u (cm)
u
Veerconstante Cv
Algemene vergelijking van een lineair verband
F
voor een veer
F = Cv.u
y = a.x + b
hellingsgetal
beginwaarde
Als beginwaarde = 0 dan heb
deze is bij een veer = 0
(geen kracht geen uitrekking) je een evenredig verband
samengevat
F = kracht op de veer in N
u = uitrekking in b.v. cm
F = Cv.u
Cv = veerconstante
De kracht die nodig is om de veer 1 cm uit te rekken
De eenheid van Cv hangt af van de eenheid van uitrekking
Meestal meten we bij veren de uitrekking in cm
Dan wordt de eenheid voor Cv  N/cm
Meten we de uitrekking echter in m
Dan wordt de eenheid voor Cv  N/m
Cv =
F
u
Voorbeeld 1
Een veer rekt 3,5cm uit als
je er een kracht van 5N op
uitoefent.
Bereken de veerconstante.
Voorbeeld 2
Je wilt een veer met een
veerconstante van 2,5N/cm
een uitrekking van 7,5 cm
geven.
Welke kracht heb je nodig?
Voorbeeld 3
Je hangt aan een veer met een
veerconstante van 1,5N/cm een
blokje met een gewicht van 8N.
Welke uitrekking krijgt deze
veer?
geg: u = 3,5cm
F = 5N
opl:
F
Cv =
u
gevr:
Cv
5
Cv =
3,5
Cv = 1,43N/cm
geg: Cv = 2,5N/cm
u = 7,5cm
F
opl:
Cv =
u
gevr:
F
F
2,5=
7,5
F = 18,75N
geg: Cv = 1,5N/cm
F = 8N
opl:
F
Cv =
u
u = 5,33cm
gevr:
1,5 =
u
8
u