Hoofdstuk 3: Krachten
Paragraaf 6: Cirkelbewegingen
Baansnelheid is constant in grootte, maar de richting verandert voortdurend
Een cirkelbeweging waarbij de snelheid constant is, noem je een eenparige cirkelbeweging.
In de omlooptijd (T) legt een voorwerp dan precies de omtrek van een cirkel (2π ∙ r) af →
baansnelheid bereken je dus als volgt:
v snelheid in m/s
v = (2π ∙ r) / T r straal in m
T omlooptijd in s
De snelheid verandert dus niet van grootte, maar wel van richting. Dit komt omdat de kracht op
het voorwerp in de cirkelbeweging loodrecht op de richting van de snelheid staat. De
benodigde kracht voor een cirkelbeweging noem je middelpuntzoekende kracht.
→ resulterende kracht op een voorwerp, waardoor dat voorwerp in een
cirkel gaat bewegen
Fmpz middelpuntzoekende kracht in N
Fmpz = (m ∙ v2) / r m massa in kg
v snelheid in m/s
r straal in m
, Hoofdstuk 6: Arbeid en energie
Paragraaf 1: Arbeid
Arbeid (W) = de hoeveelheid inspanning die wordt geleverd → bijv. voorttrekken
van een slee
Bij een grotere massa moet je meer kracht leveren en verricht je dus meer arbeid
Als de afstand groter wordt verricht je ook meer arbeid
Wanneer de kracht en verplaatsing dezelfde richting (α = 0°) hebben kan je de arbeid berekenen met:
W arbeid in Nm
W = F ∙ s F kracht in N
s verplaatsing in m
W is positief als de kracht en verplaatsing dezelfde richting hebben
W is negatief als de kracht en verplaatsing een tegengestelde richting hebben
Bij natuurkunde → een kracht verricht arbeid (bijv spierkracht)
Wtot = W1 + W2 + …
Wtot = Fres ∙ s
Als de kracht en de verplaatsing loodrecht op elkaar
staan, geldt in het algemeen: W = 0 W=0
W≠0
W = F ∙ s ∙ cos α
Als α = 0° dan zijn de kracht en de verplaatsing gelijk
gericht
→ W = F ∙ s ∙ cos 0° = F ∙ s ∙ 1 = F ∙ s (standaardformule)
Als α = 90° dan staan de kracht en verplaatsing loodrecht op elkaar
→ W = F ∙ s ∙ cos 90° = F ∙ s ∙ 0 = 0 Nm
Als α = 180° dan zijn de kracht en verplaatsing tegengesteld gericht (W = negatief, meestal
weerstandskrachten)
→ W = F ∙ s ∙ cos 180° = F ∙ s ∙ (-1) = -F ∙ s
Als er alleen een weerstandskracht is leidt dat tot een afname van de snelheid
De oppervlakte onder een (F,s)-grafiek is gelijk aan de arbeid.
TIP → Bij arbeid berekenen:
Paragraaf 6: Cirkelbewegingen
Baansnelheid is constant in grootte, maar de richting verandert voortdurend
Een cirkelbeweging waarbij de snelheid constant is, noem je een eenparige cirkelbeweging.
In de omlooptijd (T) legt een voorwerp dan precies de omtrek van een cirkel (2π ∙ r) af →
baansnelheid bereken je dus als volgt:
v snelheid in m/s
v = (2π ∙ r) / T r straal in m
T omlooptijd in s
De snelheid verandert dus niet van grootte, maar wel van richting. Dit komt omdat de kracht op
het voorwerp in de cirkelbeweging loodrecht op de richting van de snelheid staat. De
benodigde kracht voor een cirkelbeweging noem je middelpuntzoekende kracht.
→ resulterende kracht op een voorwerp, waardoor dat voorwerp in een
cirkel gaat bewegen
Fmpz middelpuntzoekende kracht in N
Fmpz = (m ∙ v2) / r m massa in kg
v snelheid in m/s
r straal in m
, Hoofdstuk 6: Arbeid en energie
Paragraaf 1: Arbeid
Arbeid (W) = de hoeveelheid inspanning die wordt geleverd → bijv. voorttrekken
van een slee
Bij een grotere massa moet je meer kracht leveren en verricht je dus meer arbeid
Als de afstand groter wordt verricht je ook meer arbeid
Wanneer de kracht en verplaatsing dezelfde richting (α = 0°) hebben kan je de arbeid berekenen met:
W arbeid in Nm
W = F ∙ s F kracht in N
s verplaatsing in m
W is positief als de kracht en verplaatsing dezelfde richting hebben
W is negatief als de kracht en verplaatsing een tegengestelde richting hebben
Bij natuurkunde → een kracht verricht arbeid (bijv spierkracht)
Wtot = W1 + W2 + …
Wtot = Fres ∙ s
Als de kracht en de verplaatsing loodrecht op elkaar
staan, geldt in het algemeen: W = 0 W=0
W≠0
W = F ∙ s ∙ cos α
Als α = 0° dan zijn de kracht en de verplaatsing gelijk
gericht
→ W = F ∙ s ∙ cos 0° = F ∙ s ∙ 1 = F ∙ s (standaardformule)
Als α = 90° dan staan de kracht en verplaatsing loodrecht op elkaar
→ W = F ∙ s ∙ cos 90° = F ∙ s ∙ 0 = 0 Nm
Als α = 180° dan zijn de kracht en verplaatsing tegengesteld gericht (W = negatief, meestal
weerstandskrachten)
→ W = F ∙ s ∙ cos 180° = F ∙ s ∙ (-1) = -F ∙ s
Als er alleen een weerstandskracht is leidt dat tot een afname van de snelheid
De oppervlakte onder een (F,s)-grafiek is gelijk aan de arbeid.
TIP → Bij arbeid berekenen:
