HFD 1 les 3

Kracht bij versnelling
1 / 37
volgende
Slide 1: Tekstslide
NatuurkundeMiddelbare schoolhavoLeerjaar 3

In deze les zitten 37 slides, met tekstslides.

Onderdelen in deze les

Kracht bij versnelling

Slide 1 - Tekstslide

Wat ga je leren
Resultante kracht: De tweede wet van newton Fres=ma

Slide 2 - Tekstslide

Formules tot nu toe
  • Formule voor snelheid: 
  • s =vt
  • s = ½vt (versnellen en vertragen)
  • Formule voor gemiddelde versnelling: 
  • Δv = ve-vb
  • stopafstand = reactieafstand + remafstand
a=ΔtΔv

Slide 3 - Tekstslide

Bereken de versnelling
Een koets met paarden staat voor een stoplicht. Als het stoplicht op groen springt versnellen de paarden tot een snelheid van 18 km/h. Over deze versnelling doen ze 125 meter.

Slide 4 - Tekstslide

Bereken de versnelling
Een hele snelle clown trekt in 2,9 seconde op tot een snelheid van 96 km/h.

Slide 5 - Tekstslide

Bereken de versnelling
Een auto rijd 72 km/h op de snelweg. De automobilist wil inhalen en versnelt naar een snelheid van 144 km/h. Hier doet hij 6,70 seconde over.

Slide 6 - Tekstslide

Bereken de beginsnelheid
Een auto rijdt op de snelweg. De automobilist geeft gas en bereikt een snelheid van 144 km/h. Het versnellen duurt 5,0 seconde. Zijn versnelling is 4,6m/s²

Slide 7 - Tekstslide

Usain Bolt legt de 100m sprint af in 9,58s. Bereken de gemiddelde snelheid.
  • gegeven:         Δs = 100m   Δt= 9,58s
  • gevraagd:        vgem.
  • uitw.:                  vgem. = Δs/Δt
  •                               vgem. = 100/9,58
  •                               vgem. = 10,4 m/s 

Slide 8 - Tekstslide

Bereken de versnelling
Een auto trekt op gedurende 500 meter op tot een snelheid van 72 km/h. Bereken de versnelling.

Slide 9 - Tekstslide

Bereken de versnelling
Een brommer trekt op gedurende 300 meter op tot een snelheid van 36km/h. Bereken de versnelling.

Slide 10 - Tekstslide

Bereken de versnelling
Een fietser trekt op gedurende 8 kilometer op tot een snelheid van 122 km/h. Bereken de versnelling.

Slide 11 - Tekstslide

Bereken de versnelling
Een auto trekt in 3 seconde op over een afstand van 750 meter. Bereken de versnelling.

Slide 12 - Tekstslide

Bereken de versnelling
Een hazewindhond trekt in 5 seconde op over een afstand van 350 meter. Bereken de versnelling.

Slide 13 - Tekstslide

Constante snelheid
  • Als er geen netto kracht op een voorwerp is, dan is er geen verandering in snelheid.
  • Toch moet je een kracht toepassen om met een constante snelheid te fietsen omdat er tegenwerkende krachten zijn.
  • Bij een constante snelheid is de stuwkracht =aan de tegenwerkende kracht.

Slide 14 - Tekstslide

Internationale ruimtestation
  • Beweegt met een spoed van 7,66 km/s om de aarde heen.

  • Waarom kan het zo snel bewegen?

  • Wat voor krachten werken in op het ruimtestation?

Slide 15 - Tekstslide

Resultaat van netto kracht
Netto kracht in de richting van beweging - versnelling
Netto kracht tegen de richting van beweging - vertraging

Slide 16 - Tekstslide

Netto kracht
  • Cheeta (Jachtluipaard) 
       versnelt in 3 seconden 
       tot 100 km/h
  • Dit komt door zijn flinke spierkracht

  • Voortstuwende kracht = Krachten in de richting van beweging
  • Tegenwerkende krachten = Werken de andere kant op (wrijving)
  • Netto kracht = Het verschil tussen de twee

Slide 17 - Tekstslide

Grotere massa = Tragere versnelling

Een vrachtwagen 
heeft meer kracht nodig 
bij vertragen dan een 
personenauto.
F = ma

Slide 18 - Tekstslide

Bereken de resulterende kracht
Een auto heeft een massa van 700 kilo en trekt op met een versnelling van 4m/s².

Slide 19 - Tekstslide

Bereken de resulterende kracht
Een paard heeft een massa van 600 kilo en trekt op met een versnelling van 3m/s².

Slide 20 - Tekstslide

Bereken de resulterende kracht
Een fietser heeft een massa van 80 kilo (met fiets) en trekt op met een versnelling van 3m/s².

Slide 21 - Tekstslide

Bereken de versnelling
Een auto met een massa van 850kg heeft een meewerkende kracht van 1500kN en een tegenwerkende kracht van 3000 N. 

Slide 22 - Tekstslide

Bereken de versnelling
Een cheeta met een massa van 65kg heeft een meewerkende kracht van 15kN en een tegenwerkende kracht van 200 N. 

Slide 23 - Tekstslide

Op een voorwerp van 4,0 kg werkt een resulterende kracht van 10N. Bereken de versnelling van het voorwerp.
  • geg:      m = 4,0kg       Fn = 10N
  • gev: a in m/s2
  • uitw:  Fn = m x A 
a=mFn=4,010=2,5m/s2

Slide 24 - Tekstslide

Op een voorwerp werkt een resulterende kracht van 26 N. Ten gevolge hiervan ondergaat het voorwerp een versnelling van    0,240 m/s2. Bereken de massa van het voorwerp.
  • geg:      Fn = 26N       a = 0,24m/s2
  • gev: m in kg
  • uitw:  Fn = m x A 
m=aFn=0,2426=108kg

Slide 25 - Tekstslide

Een blok van 130 gram versnelt met 1,2 m/s2
Bereken de resulterende kracht op het blok.
  • geg:      m = 130g = 0,130kg       a = 1,2m/s2
  • gev: Fn in N
  • uitw:  Fn = m x A 



  •                                                                                                   1,5 x10ˉ¹N
Fn=ma=0,1301,2=0,156N

Slide 26 - Tekstslide

Veilig botsen
Zorg voor een langere remtijd
  • Kreukelzone
  • airbag
  • veiligheidsgordel
  • kooiconstructie
  • actieve motorkap

Slide 27 - Tekstslide

Kreukelzone en botsen
Door de kreukelzone krijg je een langere remweg.
Daardoor duurt de botsing langer (grotere t). 
dan is versnelling a kleiner.
En is de kracht F ook kleiner

F=ma
a=ΔtΔv

Slide 28 - Tekstslide

Je rijdt in een auto rijdt met 72 km/h. Plotseling remt een voorligger. Het duurt 0,80 s (de reactietijd) voordat je remt. Daarna rem je met 5,0 m/s2 tot stilstand. Je knalt nog net niet op de voorligger.
Bereken de afstand die je aflegt in de reactietijd.




  • gegeven:      v=72km/h = 20m/s    reactietijd = 0,80s  a=-5,0m/s2 
  • gevraagd:    ∆s in de reactietijd
  • uitw.:             ∆s = v ∙ ∆t     
  •                         ∆s =20 ∙ 0,80       
  •                         ∆s =  16m    

Slide 29 - Tekstslide

Je rijdt in een auto rijdt met 72 km/h. Plotseling remt een voorligger. Het duurt 0,80 s (de reactietijd) voordat je remt. Daarna rem je met 5,0 m/s2 tot stilstand. Je knalt nog net niet op de voorligger.
Bereken de afstand die je aflegt tijdens het vertragen.




  • gegeven: v=72km/h = 20m/s    reactietijd = 0,80s  a=-5,0m/s2 
  • gevraagd: ∆s tijdens het vertragen
  • uitw.             a= ∆v / ∆t    5,0 = 20/∆t     ∆t = 4s    
  •                        s = ½ ∙ v ∙ t   
  •                        s = ½ ∙ 20 ∙ 4         
  •                         s = 40 m        

Slide 30 - Tekstslide

Je rijdt in een auto rijdt met 72 km/h. Plotseling remt een voorligger. Het duurt 0,80 s (de reactietijd) voordat je remt. Daarna rem je met 5,0 m/s2 tot stilstand. Je knalt nog net niet op de voorligger.
Bereken je gemiddelde snelheid over het hele stuk dat je auto heeft gereden.



  • gegeven: v=20m/s    reactietijd + stoptijd = 4,8s   a=-5,0m/s² reactieafstand = 16m     remweg = 40m
  • Stopafstand = reactieafstand + remweg    16 + 40 = 56 
  • gevraagd: vgem
  • uitw.:          vgem = ∆s / ∆t        
  •                      vgem = 56 / 4,8          
  •                      vgem = 12m/s    

Slide 31 - Tekstslide

Een auto trekt in 9 s op van 0 tot 108 km/h.
Bereken zijn versnelling.


  • gegeven:     ∆t = 9s      ∆v = 108/3,6 = 30 m/s
  • gevraagd:   a in m/s²
  • uitw.:            



  •                     a= 3 m/s²


a=ΔtΔv
a=930

Slide 32 - Tekstslide

Een auto trekt in 9,00 s op van 0 tot 108 km/h. Zijn versnelling is 3,33m/s²
Bereken de afstand die hij dan heeft gereden.

  • gegeven: ∆t = 9,00s ∆v = 108/3,6 = 30 m/s     a= 3,33 m/s²
  • gevraagd:  s in m
  • Uitw.:  s = ½ ∙ v∙t  
  •               s = ½ ∙ 30 ∙ 9
  •                s = 135m


Slide 33 - Tekstslide

Een blok van 130 gram versnelt met 1,2 m/s². Bereken de resulterende kracht op het blok.
  • geg:                 m = 130 g = 0,130 kg         a = 1,2 m/s²
  • Gevr.:               Fᵣ in N
  • Uitw.:               Fᵣ = m ∙ a
  •                            Fᵣ = 0,130 ∙ 1,2
  •                            Fᵣ = 0,16N
  •                             Fᵣ = 1,6 x 10ˉ¹N

Slide 34 - Tekstslide

Op een voorwerp met een massa van 151 kg werken twee krachten. De ene kracht
bedraagt 8 N en wijst naar links. De andere kracht bedraagt 12 N en wijst naar rechts.
Bereken de versnelling van het voorwerp.
  • geg:      m = 151 kg      
  •                 Fᵣ = 12N - 8N  Fᵣ = 4N (naar rechts)
  • Gevr.:     a in m/s²
  • Uitw.:      Fᵣ = m ∙ a
  •                   4 = 151 ∙ a
  •                    4 / 151 = 0,0264 m/s²
  •                    Fᵣ = 3 ∙ 10ˉ² m/s²

Slide 35 - Tekstslide

Een modern straalvliegtuig vliegt met een gemiddelde snelheid van 900 km/h.
a Bereken hoeveel uur een vliegtuig erover zou doen om non-stop een rondje om de aarde te vliegen.  Tabel 31 en 36-12
  • gegeven: v = 900km/h
  • gevraagd: t in uur
  • uitw.:   straal aarde = 6,378 ∙ 10m = 6,378 ∙ 10³km
  •                omtrek cirkel = 2πr
  •                 2 ∙ π ∙ 6,378 ∙ 10³ = 40074,15
  •                 40074,15 / 900 = 44,5 uur

Slide 36 - Tekstslide

Huiswerk
Maken opdr.  59, 61, 64 , 72, 73 t/m 75  

Slide 37 - Tekstslide