De traagheidswet F=mxa Middelpuntvliedende

De meeste voorwerpen liggen
gewoon stil. Als je ze in
beweging wil brengen, moet je er
een kracht op uitoefenen.
De eenheid van kracht is Newton,
genoemd naar de 17de-eeuwse
Engelse wetenschapper Isaac
Newton die het fenomeen
kracht bestudeerde. 1 Newton is
ongeveer de kracht die je nodig
hebt om een appel op te tillen.
De traagheidswet
Stel je voor: je zit in een snelle sportwagen en je hebt je stevig vastgesnoerd. Plots geeft de chauffeur vol gas. De auto
schiet vooruit en jij wordt tegen de rugleuning van je zitje
gedrukt. Dat komt omdat een voorwerp dat in rust is in rust
wil blijven. Je lichaam heeft geen zin in de plotse verandering van beweging en wil blijven waar het
was. Dat is wat wetenschappers
de traagheidswet noemen.
En ontdekt door... Isaac
Newton.
Kracht & beweging
Het omgekeerde is ook waar. Zodra iets in beweging is, wil het diezelfde beweging blijven
volhouden. Daarom vlieg je naar voren als je in
een auto zit die plots moet remmen. Meteen de
reden waarom het zo belangrijk is om altijd je
gordel te dragen.
F=m x a
En Newton ontdekte nog meer. Hij stelde vast dat een voorwerp
niet zomaar van snelheid verandert en dat er dus een kracht moet
zijn die het sneller doet bewegen of net afremt. Anders gezegd: een
verandering van een beweging moet evenredig zijn met de kracht die
op het voorwerp uitgeoefend wordt. Of met een formule: F=m x a.
Met deze formule kun je berekenen hoeveel kracht ervoor nodig
is om een voorwerp met een bepaalde massa een bepaalde
snelheidsverandering te geven. De m staat voor de massa in kilo’s.
Met de a geef je de versnelling in aantal meters per seconden
kwadraat aan. Als je deze twee getallen met elkaar vermenigvuldigt,
krijg je de kracht (F) in de eenheid newton. Eén newton is dus de
kracht die nodig is om één kilogram in één seconde één meter per
seconde sneller te laten bewegen.
Middelpuntvliedende
kracht
Slinger een emmer vol water in een grote cirkel rond.
Als je dat snel genoeg doet, zal het water er niet uitstromen. Het water in de emmer wil zich immers
weg bewegen van het middelpunt van de cirkel
die je met de emmer beschrijft. Hoe sneller je de
emmer rondslingert, hoe groter de kracht die
het water daarbij ondervindt.
Daardoor lijkt het alsof het water tegen de bodem van de emmer gedrukt wordt. Hetzelfde
voel je als je met een wagen snel in de bocht
gaat. Je voelt dat je in je zetel wordt gedrukt in
de richting van de buitenkant van de bocht. Laat
je de emmer los, dan vliegt hij door de kamer,
precies zoals de traagheidswet voorschrijft.
Dat hij niet eeuwig blijft doorvliegen komt door de
zwaartekracht. De aarde trekt alles aan en vroeg of
laat komt de emmer dus weer op de grond terecht.
F = kracht
m = massa
a = versnelling
Met een voorbeeld: om een racewagen van 600 kilo
een versnelling van 20m/s2 te geven, heb je een
kracht van 600x20 = 12 000 N nodig. Hierboven zie
je een oude Citroën DS van 1 200 kilo. Hij is dubbel
zo zwaar en versnelt dus met dezelfde kracht tegen
10m/s2. Snap je?