Zelfde practicuminstructie hier op A3-formaat

Practicum over drie krachten in evenwicht
Theorie:
Krachten hebben een grootte en een richting. Dit geld ook voor pijlen of zogenaamde vectoren. Vectoren
zijn natuurkundige grootheden die behalve een grootte ook een richting hebben, in tegen stelling tot scalaire
grootheden die alleen maar een grootte hebben.
Voorbeelden van scalaire grootheden of scalairen zijn; tijd, lengte, oppervlakte, volume en massa.
Voorbeelden van vertorieële grootheden of vectoren zijn; verplaatsing, snelheid, versnelling, kracht en
impuls. Ook gewicht is in tegen stelling tot massa een vector want gewicht is en kracht, namelijk de
(zwaarte)kracht waarmede de aarde aan een voorwerp trekt.
Twee (kracht)vectoren kun je samenstellen door ze “staart aan kop” te leggen; d.w.z. dat je een van de
twee vectoren met behoud van grootte en richting verplaatst zodat zijn beginpunt (zijn staart) komt te liggen
bij het eindpunt (de kop) van de andere vector. Als je nu de pijl trekt vanaf het beginpunt of aangrijpingspunt
naar het eindpunt van de verplaatste vector heb je de vector getekend van de samengestelde of resulterende
kracht.
Een iets andere methode is de z.g. parallellogrammethode waarbij je de twee oorspronkelijke vectoren
beschouwd als twee zijden van een te construeren parallellogram en je het parallellogram afmaakt door de
twee overige zijden te construeren. Daarbij maak je gebruik van de eigenschap dat twee tegenoverelkaar
liggende zijden evenwijdig of parallel lopen. Wanner je in het zo ontstane parallellogram de diagonaal
tekent vanuit het aangrijpingspunt heb je de samengestelde vector gevonden (deze wordt ook wel de
somvector of resultante genoemd)
Practicum:
Wanneer drie krachten in evenwicht zijn moet volgens de eerste wet van Newton gelden dat de
vectorieële som van twee krachten wat betreft grootte gelijk is aan de derde kracht, en wat betreft
richting precies tegengesteld gericht is aan de derde kracht. Want alleen dan heffen ze elkaar op en blijft
het aangrijpingpunt in rust.
Doel van het practicum
In dit practicum gaan we onder zoeken of de hierboven genoemde uitsprak over drie krachten in evenwicht
waar is.
Benodigdheden:
Drie gelijke veerunsters, papier, potlood, liniaal, geodriehoek, statief met twee klemmen en twee
klemhouders, gewichthouder met gewichtjes.
Uitvoering
Teken op een vel papier vanuit een middelpunt drielijnen en haak twee van de veerunsters met hun
haakzijde vast aan de ringzijde van de derde veerunster en hou de drie aan elkaar gekoppelde veerunsters
boven het punt waaruit drie lijnen ontspringen en trek zachtjes in de richting van de drie lijnen. Zorg dat het
midden van de centrale ring precies boven het oorsprongspunt van de drie lijnen ligt en zorg dat de
veerunsters precies in de richting wijzen van de drie lijnen. Zorg er ook voor dat je uitsluitend in het
verlengde van een veerunster een kracht uitoefent door alleen het uiteinde van het haakje of de ring vast te
houden. Wanneer dit gelukt is hou je het geheel in rust en lees je de grootte van de driekrachten af op de drie
veerunsters en schrijf de gevonden waarden op het papier bij de betreffende lijnen. Nu kun je de drie
krachtvectoren tekenen, wanneer je een bepaalde schaal hebt gekozen (neem bijvoorbeeld bij de veerunsters
die gaan tot maximaal 1 Newton; 0,1 Newton = 1 cm) Vervolgens kun je twee van de drie krachtvectoren
volgens de “staart aan kop” methode of de “parallellogrammethoden” samenstellen en controleren of deze
even groot maar tegengesteld gericht is aan de derde vector.
Herhaal dit voor een nog enkele andere configuraties van drie krachten. Neem daarbij ook een keer het
geval dat twee van de drie krachten een hoek van 90 graden maken.
Neem de tekeningen over in je periodeschrift en maak ook een verslag van de proef in je periodeschrift.
Veel succes!