H2 Kracht en beweging
1 Versnelling en kracht
Wat moet je kunnen:
- De tweede wet van Newton toepassen
- Wat het betekent dat voorwerpen traagheid hebben
- Berekenen met formule zwaartekracht en luchtweerstand
Grootte van de kracht
Hoe groter de massa van een voorwerp, hoe meer kracht je nodig hebt om het een bepaalde
versnelling te geven! Voorwerp een grotere versnelling geven → een grotere kracht nodig.
Afremmen: er is een grotere kracht nodig om een voorwerp met hoge massa af te remmen.
De tweede wet van Newton vat dit samen:
Fres = m • a
Hierin is:
● Fres de resulterende kracht in newton (N)
● m de massa van het voorwerp dat versnelt in kilogram (kg)
● a de versnelling in meter per seconde kwadraat (m s-2)
Omdat een zwaarder voorwerp minder makkelijk van snelheid verandert dan een licht
voorwerp, zegt men “massa is traag’.
De traagheid van een voorwerp > geeft aan hoe gemakkelijk of moeilijk je de snelheid van
het voorwerp kunt veranderen.
Regel: hoe groter de massa, hoe groter de traagheid, hoe groter de kracht die nodig is om
de snelheid te veranderen!
Symbool: Naam: Eenheid Symbool:
Fres de resulterende kracht Newton N
Fw,1 de luchtweerstandskracht Newton N
m de massa kilogram kg
a de versnelling meter per seconde kwadraat m s-2
g de zwaartekrachtconstante Newton per kilogram N kg-1
Cw de luchtwrijvingscoëfficiënt - -
ρ de dichtheid van de lucht kilogram per kubieke meter kg m-3
A het frontale oppervlak vierkante meter m2
v Snelheid van het voorwerp meter per seconde m s-1
ten opzichte van de lucht
Bekende krachten
, 2 Manieren: om te weten hoe groot een kracht op een voorwerp is:
1. Tweede wet van Newton: Fres = m • a (de massa en versnelling weten)
2. Je weet iets over de aard van die kracht:
Bv. de zwaartekracht en de luchtweerstand.
De aarde trekt aan elke kilogram materie met een kracht van ongeveer 9,8 N.
Zwaartekracht: Fz = m x g = m x 9,81 N kg-1
Hierin is:
● m de massa in kilogram (kg)
● g de zwaartekrachtconstante in newton per kilogram (N kg-1)
Als een voorwerp vrij valt (alleen de invloed van de zwaartekracht), dan volgt uit de tweede
wet van Newton dat het een versnelling krijgt van:
Conclusie:
g > de valversnelling
Dit is de reden dat alle voorwerpen even snel vallen (de luchtweerstand te verwaarlozen)
Er is voor een 2x zo zwaar voorwerp (m) 2x zo veel kracht (Fres) nodig om het met een
bepaalde versnelling in beweging te brengen, maar de zwaartekracht (Fz) is ook 2x zo groot.
9,81 m s-2 → versnelling van alle voorwerpen
Luchtweerstandskracht:
Wanneer een voorwerp ten opzichte van een gas of vloeistof beweegt, dan ondervindt het
een weerstandskracht.
Luchtweerstandskracht > de kracht als een voorwerp door de lucht beweegt
Deze kracht komt tot stand door de manier waarop de lucht om het voorwerp stroomt.
De formule:
Fw,1 = ½ • Cw • ρ • A • v 2
Hierin is:
● Fw,1 de luchtweerstandskracht in newton (N)
● Cw de luchtwrijvingscoëfficiënt (geen eenheid)
de stroomlijn van het voorwerp (Binas tabel 28A)
● ρ de dichtheid van de lucht in kilogram per kubieke meter (kg m-3)
● A het frontale oppervlak in vierkante meter (m2), (opp. vooraanzicht)
Gelijk aan: het oppervlak van het aanzicht van het voorwerp in de
richting waar de lucht vandaan komt. Zoals de fietser hiernaast.
● v de snelheid van het voorwerp ten opzichte van de lucht in meter
per seconde (m s-1)
2 Krachten samenstellen
Wat moet je kunnen:
1 Versnelling en kracht
Wat moet je kunnen:
- De tweede wet van Newton toepassen
- Wat het betekent dat voorwerpen traagheid hebben
- Berekenen met formule zwaartekracht en luchtweerstand
Grootte van de kracht
Hoe groter de massa van een voorwerp, hoe meer kracht je nodig hebt om het een bepaalde
versnelling te geven! Voorwerp een grotere versnelling geven → een grotere kracht nodig.
Afremmen: er is een grotere kracht nodig om een voorwerp met hoge massa af te remmen.
De tweede wet van Newton vat dit samen:
Fres = m • a
Hierin is:
● Fres de resulterende kracht in newton (N)
● m de massa van het voorwerp dat versnelt in kilogram (kg)
● a de versnelling in meter per seconde kwadraat (m s-2)
Omdat een zwaarder voorwerp minder makkelijk van snelheid verandert dan een licht
voorwerp, zegt men “massa is traag’.
De traagheid van een voorwerp > geeft aan hoe gemakkelijk of moeilijk je de snelheid van
het voorwerp kunt veranderen.
Regel: hoe groter de massa, hoe groter de traagheid, hoe groter de kracht die nodig is om
de snelheid te veranderen!
Symbool: Naam: Eenheid Symbool:
Fres de resulterende kracht Newton N
Fw,1 de luchtweerstandskracht Newton N
m de massa kilogram kg
a de versnelling meter per seconde kwadraat m s-2
g de zwaartekrachtconstante Newton per kilogram N kg-1
Cw de luchtwrijvingscoëfficiënt - -
ρ de dichtheid van de lucht kilogram per kubieke meter kg m-3
A het frontale oppervlak vierkante meter m2
v Snelheid van het voorwerp meter per seconde m s-1
ten opzichte van de lucht
Bekende krachten
, 2 Manieren: om te weten hoe groot een kracht op een voorwerp is:
1. Tweede wet van Newton: Fres = m • a (de massa en versnelling weten)
2. Je weet iets over de aard van die kracht:
Bv. de zwaartekracht en de luchtweerstand.
De aarde trekt aan elke kilogram materie met een kracht van ongeveer 9,8 N.
Zwaartekracht: Fz = m x g = m x 9,81 N kg-1
Hierin is:
● m de massa in kilogram (kg)
● g de zwaartekrachtconstante in newton per kilogram (N kg-1)
Als een voorwerp vrij valt (alleen de invloed van de zwaartekracht), dan volgt uit de tweede
wet van Newton dat het een versnelling krijgt van:
Conclusie:
g > de valversnelling
Dit is de reden dat alle voorwerpen even snel vallen (de luchtweerstand te verwaarlozen)
Er is voor een 2x zo zwaar voorwerp (m) 2x zo veel kracht (Fres) nodig om het met een
bepaalde versnelling in beweging te brengen, maar de zwaartekracht (Fz) is ook 2x zo groot.
9,81 m s-2 → versnelling van alle voorwerpen
Luchtweerstandskracht:
Wanneer een voorwerp ten opzichte van een gas of vloeistof beweegt, dan ondervindt het
een weerstandskracht.
Luchtweerstandskracht > de kracht als een voorwerp door de lucht beweegt
Deze kracht komt tot stand door de manier waarop de lucht om het voorwerp stroomt.
De formule:
Fw,1 = ½ • Cw • ρ • A • v 2
Hierin is:
● Fw,1 de luchtweerstandskracht in newton (N)
● Cw de luchtwrijvingscoëfficiënt (geen eenheid)
de stroomlijn van het voorwerp (Binas tabel 28A)
● ρ de dichtheid van de lucht in kilogram per kubieke meter (kg m-3)
● A het frontale oppervlak in vierkante meter (m2), (opp. vooraanzicht)
Gelijk aan: het oppervlak van het aanzicht van het voorwerp in de
richting waar de lucht vandaan komt. Zoals de fietser hiernaast.
● v de snelheid van het voorwerp ten opzichte van de lucht in meter
per seconde (m s-1)
2 Krachten samenstellen
Wat moet je kunnen:
