niveau Beta

WERKBLAD 2 - THEMA 14
(NIVEAU BETA)
Belangrijkste regels van het werkblad 1 zijn, (en die je moet je verder kennen):
In de natuurkunde is een kracht iets dat de snelheid van een voorwerp altijd wil veranderen.
Als iets op zijn plaats blijft of niet van snelheid verandert, dan werken er krachten op dat voorwerp die
elkaar precies opheffen, elkaar compenseren. Er is krachtenevenwicht.
Door krachten kan het voorwerp:
 vervormen;
 van snelheid veranderen;
 op zijn plaats worden gehouden
 de snelheid kan door de krachten constant gehouden worden;
Nieuwe theorie
Naamgeving van krachten
Op het moment dat er meer dan één kracht op een voorwerp werkt, is het, om verwarring te voorkomen,
verstandig om niet alleen te spreken over “de kracht”, maar om de naamgeving iets preciezer te maken.
Als je kijkt in de plaatjes kijkt die hierboven staan, heeft men dat ook gedaan. Naast het symbool van
kracht ( de F) zie je ook dat bij de ene kracht onder de F, de letter z is geplaatst en bij de andere F, het
cijfer 1 is gezet. Hierdoor is het makkelijk aan te geven over welke kracht je het hebt.
Sommige aanduidingen zijn willekeurig, ze wordt in het plaatje hierboven de kracht van de man op de tas
F1 genoemd, deze kracht had ook F man, of Fspierkracht genoemd mogen worden. Sommige aanduidingen
worden echter zo vaak gebruikt dat we in de natuurkunde afgesproken hebben om deze altijd te
gebruiken. Hieronder worden een paar van die afgesproken aanduidingen gegeven
1.
De zwaartekracht korten we af met Fz .
2. De kracht die een veer uitoefent, heet de veerkracht Fv .
3. In een touw werkt een spankracht, Fspan.
4. De wrijvingskracht korten we af met Fw, deze kracht gaat werken als we een voorwerp in beweging
willen brengen, of als een voorwerp beweegt. De wrijvingskracht wil altijd een voorwerp tot stilstand
laten komen, of in stilstand laten zijn. Bij bewegen komen we 2 soorten wrijving het meeste voor
luchtwrijving en rolwrijving. Daarnaast is er soms ook wel sprake van schuifweerstand.
Nettokracht, somkracht en resulterende kracht.
Werken er meerdere krachten op een voorwerp, dan zal elk van die krachten de snelheid van het
voorwerp willen veranderen. Door die krachten zijn er 2 mogelijkheden wat
betreft de snelheid van het voorwerpen: of de snelheid verandert, of hij
verandert niet.
Als de snelheid verandert dan verandert hij altijd in één richting. Het effect
van al die krachten samen is net of er maar één kracht werkt. We zeggen in
de natuurkunde dan ook dat alle krachten samen één kracht opleveren. Deze
kracht heeft een aparte naam, we noemen hem de resulterende kracht, (het
resultaat van alle krachten samen), als afkorting schrijven we wel Fr, of Fres.
In het plaatje hiernaast zie je een situatie waar er meerder krachten op een
voorwerp werken.
Cees en Ines trekken de kar van Onno naar rechts. Cees oefent een spierkracht uit van 63 N en Ines trekt
met 59 N. Onno trekt de andere kant op met een kracht van 73 N. Er werkt dus 63 + 59 = 122 N de ene,
en 73 N de andere kant op. Dat is hetzelfde als er één persoon met 122 - 73 = 49 N naar rechts zou
trekken. De resulterende kracht is 49 N naar rechts.
1
Omdat er hier sprake is van het optellen van krachten wordt de resulterende kracht ook wel de somkracht
genoemd. Aan de andere kant zie je dat in het voorbeeld er niet alleen krachten worden opgeteld, ze
worden ook van elkaar afgetrokken, daarom wordt de resulterende kracht ook wel de nettokracht
genoemd. Deze namen worden in de regel in de natuurkunde door elkaar heen gebruikt.
Als de snelheid van een voorwerp niet verandert, dan blijft er na het samennemen van de krachten
blijkbaar geen kracht over die het voorwerp nog van snelheid wil veranderen. De resulterende kracht is
dan 0 N. In dat geval is er sprake van een evenwicht.
De resulterende kracht op een voorwerp is nul als dat voorwerp stil staat of met constante snelheid
beweegt.
Vragen
1.
Leg uit of in de experimenten die je in werkblad 1 hebt uitgevoerd er ook sprake zal zijn geweest van
wrijvingskrachten en zo ja, welke invloed hadden die dan?
2. Een agenda ligt stil op de bank. Hoe groot is de somkracht? Leg uit.
3. Een trein rijdt met een constante snelheid van 125 km/h
Hoe groot is de resulterende kracht? Leg uit waarom.
4. Een fietser waarop een zwaartekracht werkt van 740 N fietst met een snelheid van 15 km/h en remt
met een kracht van 150 N. In de volgende vragen staat het begrip nettokracht centraal.
a. Geef 2 andere woorden voor nettokracht.
b. Wat kun je zeggen over de nettokracht in horizontale richting?
c. Wat kun je zeggen over de nettokracht in verticale richting?
d. Hoe groot is de nettokracht als je stilstaat?
5. Een schooltas waarop een zwaartekracht werkt van 70 N staat op de grond.
a. Leg uit hoe groot de resulterende kracht op de tas is.
Je tilt de tas rustig, met constante snelheid op.
b. Leg uit hoe groot je spierkracht is.
Je laat je tas los zodat deze weer op de grond valt.
c. Hoe groot is de resulterende kracht tijdens het vallen?
6. Je bent in een touwtrekwedstrijd en oefent een kracht van 150 N op je tegenstander uit maar deze
komt niet in beweging. De wrijvingskracht op jou is op dat moment 87 N.
a. Leg uit hoe groot de resulterende kracht is op je tegenstander.
b. Leg uit hoe groot de resulterende kracht is op jou.
c. Leg uit of je stil blijft staan of niet.
7. Je loopt een dunne loopbrug op. Je massa is 55 kg.
a. Bereken de zwaartekracht die op je werkt in deze situatie met de formule:
(Schrijf je berekening met formule op).
b. Leg uit hoe groot de kracht is die de loopbrug op jou uitoefent.
De loopbrug breekt onder je voeten en valt naar beneden.
c. Leg uit hoe groot de kracht is die jij nog kunt uitoefen op de kapotte loopbrug.
d. Leg uit wat er met je snelheid gebeurd.
2