View
174
Download
4
Category
Preview:
DESCRIPTION
De volgende begrippen komen aan de orde. -. Massa. -. Dichtheid. §3.7 Krachten in het dagelijks leven. -. Zwaartekracht. -. Gewicht. -. Normaalkracht. -. Wrijvingskracht. Deze begrippen worden toegepast bij. -. Hellende vlakken. -. Voorwerpen vooruit trekken. definitie. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
§3.7 Krachten in het dagelijks leven
De volgende begrippen komen aan de orde Massa
Dichtheid
Zwaartekracht
Gewicht
Normaalkracht
Wrijvingskracht
Deze begrippen worden toegepast bij Hellende vlakken
Voorwerpen vooruit trekken
-
-
-
---
-
-
MassaHet aantal deeltjes in een stof bepaalt de massa
molekulen atomen
protonen
neutronen
elektronen
Het aantal hiervanbepaald de massa
definitie
symbool m (M = moment !)
standaardeenheid Kilogram (kg)
meetinstrument balans
bovenweger (weegschaal)
opmerkingen Massa blijft constant:
Vallend voorwerp
Drijvend voorwerp
Voorwerp op andere planeet
---
Dichtheiddefinitie De massa per volume eenheid
goud aluminium eikenhout water helium
1 m3 1 m3 1 m3 1 m3 1 m3
19,3103 kg 2,7103 kg 0,78103 kg 1,0103 kg 0,18 kg
formuleρ=
m
V
m = massa
V = Volume
ρ= dichtheid
in kg
in m3
in kg/m3 ( kg.m-3)
Bereken het volume van 2000 g eikenhout
ρ=m
V2,7103 =
m
4,010-4
m = 1,1 kg
ρ=m
V0,78103 =
2,0
V
V = 2,610-3 m3
symbool ρ Rho
standaardeenheid
Kg/m3
Bereken de massa van 400 cm3 aluminium
Zwaartekracht
definitie Dit is de kracht waarmee een planeet aan een voorwerp trekt
symbool FZ ook vaak Fg (g staat voor gravitation)
standaardeenheid Newton (N)
meetinstrument Veerunster
formule FZ = m x g
gmars = 3,73 m/s2
gmaan = 1,62 m/s2
gaarde = 9,81 m/s2
gjupiter = 25,51 m/s2
zwaartekrachtsversnellingg =m = massa
in kg
opmerkingenRichting:
Aangrijpingspunt:
De richting van de zwaartekracht is altijdnaar het middelpunt van de planeet gericht
De zwaartekracht grijpt altijd aan in hetMassamiddelpunt van het lichaam
FZ
FZFZ
FzFz
FzFz
Fz
Niet zoOf zoMaar zo
Hoe verder van de aarde,hoe kleiner de zwaartekracht
FZ
FZ = m x gaan oppervlakte
Het gewicht van een voorwerp is in de natuurkunde niet hetzelfde als de massa van een voorwerp.
Het gewicht van een blokje = 5 kg, is absoluut verkeerd
Een voorwerp kan wel gewichteloos worden, maar niet massaloos
Definitie gewicht: De kracht die het voorwerp uitoefent op het vlakwaar het op rust of waar het aan hangt.
In veel gevallen (bij rust op een vlak) geldt:
Gewicht =
Zwaartekracht (FZ)
Dus het gewicht van het blokje = 50 N (g = 10 m/s2 genomen)
Dit geldt echter niet bij:
Vallende voorwerpen
Voorwerpen die omhoog of omlaag
Versnellen
Vertragen
b.v. In een lift
-
-FZ
gewicht
Normaalkracht
definitie
symbool
De kracht waarmee het ondersteunend vlak loodrecht tegen het voorwerp duwt
FN
Voorbeeld tafel
FN
FN
FN
FZ FZ
FZ
Waarschijnlijk krijgt detafel de normaalkrachtniet “opgebracht”
Normaalkracht bij hellend vlak
FN
FZ
FZ
FN
FZ
FN
FZ is in alle 3 de situaties even groot
Naarmate de helling groter wordt zalde FN kleiner worden.
wrijvingskrachtdefinitie Dit is de kracht die tussen 2 oppervlaktes ontstaat.
Deze is altijd tegengesteld aan de bewegingsrichting.
De grootte van de wrijvingskracht hangt onder andere af van:
- De normaalkracht (FN)
- De snelheid (v)
symbool FW
- Soort oppervlaktes
Deze is weer afhankelijk van FZ en dus ook massa
Kist vooruit duwen met een spierkracht FSP
FSP FSP FSP
FW FW FW
De persoon duwt niethard genoeg.
FR = 0N
Kist blijft in rust
De persoon duwt zo hard,dat de kist op het punt staatom te gaan bewegen
FR = 0N
De persoon duwt harder,dan de maximale wrijvings-kracht.
FW = maximaal
FR > 0NKist gaat eenparig versneldbewegenFS = FW
FS = FW
Hellend vlakAls een voorwerp op een hellend vlak in rust ligt (dus FR =0N)dan spelen de volgende drie krachten een rol:
- Zwaartekracht (FZ) Naar het middelpunt v/d aarde gericht
- Wrijvingskracht (FW) Tegengesteld aan de bewegingsrichting
- Normaalkracht (FN) Loodrecht uit het vlak
Hoe groot zijn deze krachten ?
Stap 1 Bereken FZ en teken deze
Stap 2 Ontbind de FZ in een F1 en F2
Stap 3 Teken FW even lang als F2
Stap 4 Teken FN even lang als F1FZ
FN
FW
F1
F2
Hoeveel krachten werken er nu ?
Dit zijn er 3, immers zijn F1 en F2 de vervangende van FZ
Je kunt nagaan dat de FR (resulterende kracht) = 0 !
Wrijvingskracht en normaal kracht toegepast op een hellend vlak v.b. 1
FZ= 40N
F2= 28N
FN = 28N
F1= 28N
FR= 15N
Fw= 13N
Er wordt een kogel met een massa van 4 kg op een helling van 450 vast gehouden.Na het loslaten gaat de kogel versneld langs de helling omlaag.Er blijkt een resulterende kracht van 15N langs de helling te werken.Teken alle krachten die er op de kogel werken en bepaal de grootte van de wrijvingskracht.
m = 4kg
450
m = 6kg
300
Er wordt een blok met een massa van 6 kg met een constante snelheid langs een helling van 300 omhoog getrokken.Teken alle krachten die op dit blok werken en bepaal de grootte van de spierkracht.
m = 6kg
FZ= 60NF2= 52N
FN = 52N
F1= 30N
Fspier= 60N
Fw= 30N
300
Eerst wrijvingskracht bepalen tussenvoorwerp en het oppervlak bij 300 eneen constante snelheid omlaag.
FZ= 60NF2= 52N
FN = 52N
F1= 30N
Fw= 30N
Met constante snelheid omhoogbewegen langs hetzelfde oppervlak endezelfde helling dus werkt er dezelfdeFW als links maar wel OMLAAG
Voorbeeld 2
Kist schuin omhoog over
vlak getrokkenAls een voorwerp over een vlak schuin omhoog met één snelheid (dus FR =0N)wordt voortgetrokken, spelen de volgende krachten een rol:
- Zwaartekracht (FZ) Naar het middelpunt v/d aarde gericht- Wrijvingskracht (FW) Tegengesteld aan de bewegingsrichting
- Normaalkracht (FN) Loodrecht uit het vlak
Hoe groot zijn deze krachten ?
Stap 2 Bereken FZ en teken deze
Stap 3 Ontbind de FS in een F1 en F2
Stap 4 Teken FW even lang als F2
Stap 5 Teken FN ,zodanig dat :
FN + F1 = FZ (dus FN = FZ - F1)Hoeveel krachten werken er nu ?
Dit zijn er 4, immers zijn F1 en F2 de vervangende van FS Je kunt nagaan dat de FR (resulterende kracht) = 0N !
- Spierkracht (Fs) Schuin omhoog naar rechts
Stap 1 Teken de FS
FN
FsFW
FZ
F1
F2
1100
Fspier= 80N
m = 12kg
FZ= 120N
F2= 27N
FN = 147N
F1= 75N
Fw= 75N
Toepassing met voorwerp vooruit trekken
Een kogel met een massa van 12 kg wordt met een spierkracht (Fspier) van 80 N met een constante snelheid voortgetrokken.De Hoek waaronder de spierkracht werkt is 1100.
Teken alle krachten die op de kogel werken en bepaal hoe groot de normaalkracht is.
Recommended