Hoofdstuk 4: sport en verkeer
Soorten krachten
Het gewicht van een voorwerp is de kracht die het uitoefent op een ondergrond of op een
touw waaraan het voorwerp hangt. De normaalkracht Fn op een voorwerp staat altijd
loodrecht op de ondergrond. Deze is meestal gelijk aan de zwaartekracht. Er zijn nog veel
meer soorten krachten:
De zwaartekracht Fz is evenredig met de massa en grijpt aan in het zwaartepunt. In
NL werkt op elke kilogram een zwaartekracht van 9,8N. De formule is F z =m∗g.
De veerkracht Fv van een veer is evenredig met de uitrekking u. Ook is hij afhankelijke
van de stugheid van de veer, de veerconstante C. Hierbij hoort F v =C∗u .
Bij vrijwel alle bewegingen heb je te maken met wrijvingskrachten die tegen de
bewegingsrichting in werken. Dit zijn er drie:
De schuifwrijvingskracht Fw,s hangt af van gewicht en de ruwheid van de beide
contactoppervlakken (de wrijvingscoëfficiënt f). De formule is F w ,s =f ∗F n.
De rolweerstandkracht Fw,r hangt af van de bandenspanning en de rolweerstand (de
rolweerstandcoëfficiënt cr), en van het gewicht. Hiervoor geldt F w ,r =c r∗F n .
De luchtweerstandkracht Fw,l hangt af van de snelheid, de frontale oppervlakte, de
stroomlijn en de dichtheid van de lucht. De formule die hierbij hoort is
1 2
F w ,l= ∗c w ∗A∗ρ∗v , maar omdat de luchtdichtheid, de stroomlijn en het frontale
2
2
oppervlak meestal niet veranderen mag je ook F w ,l=k∗v gebruiken, waarin k de
luchtweerstandscoëfficiënt is, afhankelijk van de luchtdichtheid, stroomlijn en
oppervlak.
Bij een wisselwerking tussen 2 voorwerpen heb je te maken met een krachtenpaar. De beide
krachten werken op verschillende voorwerpen, zijn even groot en werken in tegengestelde
richting. Dit kun je in formule noteren als F AB=−F BA (de derde wet van Newton).
Krachten samenstellen
Twee krachten die niet in dezelfde richting werken kun je optellen met de
parallellogramcontructie. De diagonaal is dan de somkracht. Als de 2 krachten een rechte
hoek maken kun je ook de stelling van Pythagoras gebruiken. Als ze niet in hetzelfde punt
aangrijpen mag je ze altijd verschuiven over hun werklijn.
Als er drie krachten zijn die samen voor een evenwicht zorgen, is de som van elk tweetal
altijd even groot en tegengesteld aan de derde kracht. Met dit gegeven kun je de
omgekeerde parallellogramconstructie gebruiken om de grootte van twee krachten te
Soorten krachten
Het gewicht van een voorwerp is de kracht die het uitoefent op een ondergrond of op een
touw waaraan het voorwerp hangt. De normaalkracht Fn op een voorwerp staat altijd
loodrecht op de ondergrond. Deze is meestal gelijk aan de zwaartekracht. Er zijn nog veel
meer soorten krachten:
De zwaartekracht Fz is evenredig met de massa en grijpt aan in het zwaartepunt. In
NL werkt op elke kilogram een zwaartekracht van 9,8N. De formule is F z =m∗g.
De veerkracht Fv van een veer is evenredig met de uitrekking u. Ook is hij afhankelijke
van de stugheid van de veer, de veerconstante C. Hierbij hoort F v =C∗u .
Bij vrijwel alle bewegingen heb je te maken met wrijvingskrachten die tegen de
bewegingsrichting in werken. Dit zijn er drie:
De schuifwrijvingskracht Fw,s hangt af van gewicht en de ruwheid van de beide
contactoppervlakken (de wrijvingscoëfficiënt f). De formule is F w ,s =f ∗F n.
De rolweerstandkracht Fw,r hangt af van de bandenspanning en de rolweerstand (de
rolweerstandcoëfficiënt cr), en van het gewicht. Hiervoor geldt F w ,r =c r∗F n .
De luchtweerstandkracht Fw,l hangt af van de snelheid, de frontale oppervlakte, de
stroomlijn en de dichtheid van de lucht. De formule die hierbij hoort is
1 2
F w ,l= ∗c w ∗A∗ρ∗v , maar omdat de luchtdichtheid, de stroomlijn en het frontale
2
2
oppervlak meestal niet veranderen mag je ook F w ,l=k∗v gebruiken, waarin k de
luchtweerstandscoëfficiënt is, afhankelijk van de luchtdichtheid, stroomlijn en
oppervlak.
Bij een wisselwerking tussen 2 voorwerpen heb je te maken met een krachtenpaar. De beide
krachten werken op verschillende voorwerpen, zijn even groot en werken in tegengestelde
richting. Dit kun je in formule noteren als F AB=−F BA (de derde wet van Newton).
Krachten samenstellen
Twee krachten die niet in dezelfde richting werken kun je optellen met de
parallellogramcontructie. De diagonaal is dan de somkracht. Als de 2 krachten een rechte
hoek maken kun je ook de stelling van Pythagoras gebruiken. Als ze niet in hetzelfde punt
aangrijpen mag je ze altijd verschuiven over hun werklijn.
Als er drie krachten zijn die samen voor een evenwicht zorgen, is de som van elk tweetal
altijd even groot en tegengesteld aan de derde kracht. Met dit gegeven kun je de
omgekeerde parallellogramconstructie gebruiken om de grootte van twee krachten te
