Natuurkunde
Hoofdstuk 3 krachten
Verrijkte samenvatting
Belangrijk
- (Valt met zekerheid te zeggen dat dit op de toets komt en moet vaak gerepeteerd worden)
Bij informatie voor inzicht
- (Aangeraden om deze stukjes tekst 1 keer te lezen voor inzicht maar niet in te stampen)
Begrippen
Paragraaf 1
, Krachten
Eigenschappen van krachten
Eenvoudig gezegd kan je niet precies zeggen wat een kracht is. Het is eenvoudiger om aan te geven
wat een kracht kan doen.
- Vervormen
Een kracht kan een voorwerp vervormen.
Dit kan op twee manieren:
o Plastische vervorming
Plastische vervorming is wanneer iets blijvend van vorm verandert, zoals klei die na
het kneden niet meer terugveert.
o Elastische vervorming
Elastische vervorming is als iets van vorm verandert, maar daarna weer terugveert,
zoals een elastiekje.
- Beweging
Een kracht kan de beweging van het voorwerp veranderen. Als je tennist, veranderen richting
en snelheid van de bal.
Krachten tekenen
Voordat je krachten gaat tekenen moet je de verschillende kenmerken van krachten weten.
Een grootheid die zowel een grootte als een richting heeft, wordt een vector genoemd. Voorbeelden
van vectoren zijn: snelheid, versnelling en verplaatsing.
Een grootheid die alleen een grootte heeft, wordt een scalar genoemd. Voorbeelden van scalaire
grootheden zijn: temperatuur, energie en massa. Dit betekent ook dat een scalaire grootheid geen
kracht is maar een maat om iets vast te leggen.
Omdat krachten vectoren zijn, worden ze altijd getekend als een pijl met daarbij de letter F (van het
Engelse woord: force). De eenheid van kracht is Newton (N). De krachtenpijl bevat alle gegevens over
de kracht, namelijk:
- De richting van de pijl is de richting van de kracht.
- De lengte van de pijl komt overeen met de grootte van de kracht.
- De plaats waar de pijl begint, heet het aangrijpingspunt van de kracht: het punt waarop de
kracht werkt.
Een krachtenschaal laat zien hoe groot een kracht is in een tekening, door een lijn te gebruiken die
een bepaalde kracht voorstelt. Bijvoorbeeld: 1 cm op de tekening staat voor 10 Newton. Hiermee kun
je krachten makkelijk vergelijken.
Normaal kracht en spankracht
, De normaalkracht (FN) is de kracht die het steunvlak op het voorwerp uitoefent. De normaal kracht
staat altijd loodrecht (⊥) op het steunvlak. Ook deze kracht heeft alle eigenschappen die je van
krachten kent.
Bij een hangend voorwerp werkt er ook een steunkracht op het
voorwerp: de spankracht (Fs). De spankracht is de kracht die het
uiteinde van een touw of kabel op een voorwerp uitoefent. Je zou
kunnen zeggen dat de spankracht de normaal kracht is van een touw.
In plaats van een touw kun je een voorwerp ook aan een veer hangen.
De kracht die de veer op het voorwerp uitoefent, heet de veerkracht.
Wrijvingskrachten
Wrijvingskrachten zijn tegenwerkende krachten van andere krachten. Wrijving werkt altijd tegen de
richting van de beweging of tegen de kracht die probeert iets in beweging te zetten. Het "remt" als
het ware die andere kracht af. Bijvoorbeeld, als je een doos over de grond verschuift, werkt de
schuifwrijvingskracht tegen jouw duwkracht in.
Andere voorbeelden van wrijvingskrachten zijn:
- Luchtweerstandskracht (luchtwrijving)
Luchtweerstand ontstaat door de wrijving tussen een voorwerp en de luchtmoleculen
eromheen. De luchtweerstand is evenredig met het kwadraat van snelheid: bij een twee keer
zo grote snelheid neemt de luchtweerstand toe met een factor van 4 (2 in het kwadraat is 4)
- Rolweerstandskracht (rolwrijving)
De rolweerstandskracht is een tegenwerkende kracht die ontstaat als iets met wielen of een
ronde vorm rolt over een oppervlak. Het komt door de vervorming van het wiel en het
oppervlak. Het zorgt ervoor dat het rollen moeilijker gaat, zoals bij een fietsband die zacht is.
De rolwrijving is net als de schuifwrijving recht evenredig met de normaal op het voorwerp
en hangt niet af van de snelheid van het voertuig.
Paragraaf 2
Hoofdstuk 3 krachten
Verrijkte samenvatting
Belangrijk
- (Valt met zekerheid te zeggen dat dit op de toets komt en moet vaak gerepeteerd worden)
Bij informatie voor inzicht
- (Aangeraden om deze stukjes tekst 1 keer te lezen voor inzicht maar niet in te stampen)
Begrippen
Paragraaf 1
, Krachten
Eigenschappen van krachten
Eenvoudig gezegd kan je niet precies zeggen wat een kracht is. Het is eenvoudiger om aan te geven
wat een kracht kan doen.
- Vervormen
Een kracht kan een voorwerp vervormen.
Dit kan op twee manieren:
o Plastische vervorming
Plastische vervorming is wanneer iets blijvend van vorm verandert, zoals klei die na
het kneden niet meer terugveert.
o Elastische vervorming
Elastische vervorming is als iets van vorm verandert, maar daarna weer terugveert,
zoals een elastiekje.
- Beweging
Een kracht kan de beweging van het voorwerp veranderen. Als je tennist, veranderen richting
en snelheid van de bal.
Krachten tekenen
Voordat je krachten gaat tekenen moet je de verschillende kenmerken van krachten weten.
Een grootheid die zowel een grootte als een richting heeft, wordt een vector genoemd. Voorbeelden
van vectoren zijn: snelheid, versnelling en verplaatsing.
Een grootheid die alleen een grootte heeft, wordt een scalar genoemd. Voorbeelden van scalaire
grootheden zijn: temperatuur, energie en massa. Dit betekent ook dat een scalaire grootheid geen
kracht is maar een maat om iets vast te leggen.
Omdat krachten vectoren zijn, worden ze altijd getekend als een pijl met daarbij de letter F (van het
Engelse woord: force). De eenheid van kracht is Newton (N). De krachtenpijl bevat alle gegevens over
de kracht, namelijk:
- De richting van de pijl is de richting van de kracht.
- De lengte van de pijl komt overeen met de grootte van de kracht.
- De plaats waar de pijl begint, heet het aangrijpingspunt van de kracht: het punt waarop de
kracht werkt.
Een krachtenschaal laat zien hoe groot een kracht is in een tekening, door een lijn te gebruiken die
een bepaalde kracht voorstelt. Bijvoorbeeld: 1 cm op de tekening staat voor 10 Newton. Hiermee kun
je krachten makkelijk vergelijken.
Normaal kracht en spankracht
, De normaalkracht (FN) is de kracht die het steunvlak op het voorwerp uitoefent. De normaal kracht
staat altijd loodrecht (⊥) op het steunvlak. Ook deze kracht heeft alle eigenschappen die je van
krachten kent.
Bij een hangend voorwerp werkt er ook een steunkracht op het
voorwerp: de spankracht (Fs). De spankracht is de kracht die het
uiteinde van een touw of kabel op een voorwerp uitoefent. Je zou
kunnen zeggen dat de spankracht de normaal kracht is van een touw.
In plaats van een touw kun je een voorwerp ook aan een veer hangen.
De kracht die de veer op het voorwerp uitoefent, heet de veerkracht.
Wrijvingskrachten
Wrijvingskrachten zijn tegenwerkende krachten van andere krachten. Wrijving werkt altijd tegen de
richting van de beweging of tegen de kracht die probeert iets in beweging te zetten. Het "remt" als
het ware die andere kracht af. Bijvoorbeeld, als je een doos over de grond verschuift, werkt de
schuifwrijvingskracht tegen jouw duwkracht in.
Andere voorbeelden van wrijvingskrachten zijn:
- Luchtweerstandskracht (luchtwrijving)
Luchtweerstand ontstaat door de wrijving tussen een voorwerp en de luchtmoleculen
eromheen. De luchtweerstand is evenredig met het kwadraat van snelheid: bij een twee keer
zo grote snelheid neemt de luchtweerstand toe met een factor van 4 (2 in het kwadraat is 4)
- Rolweerstandskracht (rolwrijving)
De rolweerstandskracht is een tegenwerkende kracht die ontstaat als iets met wielen of een
ronde vorm rolt over een oppervlak. Het komt door de vervorming van het wiel en het
oppervlak. Het zorgt ervoor dat het rollen moeilijker gaat, zoals bij een fietsband die zacht is.
De rolwrijving is net als de schuifwrijving recht evenredig met de normaal op het voorwerp
en hangt niet af van de snelheid van het voertuig.
Paragraaf 2
