H3 krachten samenvatting (voor herkansers)

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k, g
• Leerjaar 3

samenvatting H3 Krachten

Uitleg en tussendoor opgaven uit het PTA

3.1 Krachten herkennen

Eigenschappen:

•    Zijn niet zichtbaar
•    De gevolgen zijn soms zichtbaar

Gevolgen van krachten:

•    Snelheid
•    Richting
•    Vormverandering                                                                                                                  => Tijdelijk (elastisch)                                                                                                            => Blijvend (plastisch)

een spiraalveer uitrekken

Hoe groter de kracht => 

   hoe groter/kleiner de uitrekking?

Kracht 4x zo groot => 

   uitrekking ... x zo groot

Lineair verband?

• Bij een lineair verband tussen twee variabelen is sprake van een constante toename of afname (= rechte lijn)

Vraag 2: Noteer de kracht die de krachtmeters aangeven

Krachtmeter a:

• 2,4 N

Krachtmeter b:

• 1,6 N

Krachtmeter c: 

• 0,32 kN

Zwaartekracht: Fz

F_z = m x g

F_z = Zwaartekracht (N)
m = massa (kg)
g = valversnelling (N/kg of m/s2) (binas!!)

LET OP!!! massa is GEEN gewicht

Vraag 4 uit het PTA:

Een pak melk heeft een massa van 1150 gram. 

Bereken de zwaartekracht die op het pak melk werkt.

Laat je berekening zien

Gegevens:

• m = 1150 g = 1,15 kg  ;  g = 10 N/kg

Gevraagd:

• F_z = ? N

Formule:

• Fz = m x g

Uitwerking:

• Fz = 1,15 x 10 = 11,5 N

Antwoord:

• De zwaartekracht is 11,5 Newton

Krachten tekenen

Krachten tekenen:

• Aangrijpingspunt
• Lengte
• Richting

Zwaartekracht: F_z

• _{Zwaartepunt (vaak) midden voorwerp}
• _{Wijst ALTIJD naar beneden}

De nettokracht 

De nettokracht is de optelsom van alle krachten,  ook wel resultante kracht genoemd.

• Krachten in gelijke richting =>  optellen
• Krachten in tegengestelde richting  => van elkaar afhalen
  

Vraag 8 uit het PTA

Jennifer verplaatst een kist. Ze trekt met een kracht van 150 N aan de kist. De nettokracht is tijdens de verplaatsing 37,5 N.

a) Bereken de grootte van de tegenwerkende kracht.

• F_tegen = F_jennifer - F_netto
• F_tegen = 150 - 37,5 = 112,5 N

b) De kracht waarmee Jennifer trekt, is aangegeven met een krachtenpijl.

Welke krachtenschaal is in de tekening gebruikt? Schrijf de berekening op.

Lengte van pijl die meet je op en noteer je op je blad. lengte = 2 cm (zelf opmeten bij PTA)

Gegevens/gevraagd:

• F_jennifer = 150 N en lengte = 2 cm
• Krachtenschaal: 1 cm      ? N

Formule/uitwerking:

• Krachtenschaal = F : lengte
• Krachtenschaal = 150 : 2 = 75 N
• Krachtenschaal: 1 cm     75 N    

≙

≙

Twee krachten in evenwicht

De kist blijft in evenwicht. 

* Welke krachten zie je in de afb. 

* En wat valt je op!

• De zwaartekracht en                 spankracht  zijn even                           groot, maar                                tegengesteld gericht.

De normaalkracht

De normaalkracht is de kracht van de ondergrond op het voorwerp en maakt hier evenwicht met de zwaartekracht

De nettokracht is dan ....

Vraag 6 uit het PTA:

De waterpolobal wil omhoog bewegen door de opwaartse kracht die erop werkt. 

Op de bal werkt ook de zwaartekracht. De waterpoloster houdt met haar hand de bal op zijn plaats, er is evenwicht.

  

a) welke andere kracht werkt er op de bal?

• spierkracht 

b) Leg uit welke van de drie krachten het grootst is.

• Je hebt de spierkracht en de zwaartekracht die naar beneden werken en de opwaartse kracht die omhoog werkt. Dit is in evenwicht => de opwaartse kracht is het grootst

Hefboomlatje

Bij evenwicht geldt:

• gewicht  x  gaatjes links = gewicht  x  gaatjes rechts
  
• 2 x 3 = 2 x 2 ==> geen evenwicht
  

De hefboomregel

• Je kunt de krachten op een hefboom uitdrukken met de hefboomregel:

 werkkracht  x  werkarm = last  x  lastarm

   of in formule:    F₁  x  l₁ =  F₂  x  l₂

• De werkkracht is meestal de spierkracht en de last de kracht op het voorwerp.
• De arm is de afstand tot het draaipunt

Vraag 12 uit het PTA:

Hieronder is een hefboom getekend. Aan de rechterkant hangt 50 N op een afstand van 100 cm van het draaipunt. Aan de linkerkant wordt op 25 cm van het draaipunt een gewicht gehangen.

Reken met behulp van de hefboomregel uit hoe groot de massa (in kg) van het gewicht moet zijn om de hefboom in evenwicht te brengen. Schrijf de berekening op.

Gegevens/gevraagd:

• F1 = ? N      ;   F2 = 50 N
• L1 = 25 cm  ;   L2 = 100 cm
  

Formule/uitwerking:

• F1 x l1 = F2 x l2
• F1 x 25 = 50 x 100
• F1 x 25 = 5000
• F1 = 5000 : 25 = 200 N

Zonder hefboomregel voor kader: 

• de lengte is 4x kleiner => de kracht wordt dan 4x groter (4 x 50 = 200 N)

Effecten van krachten?

• snelheid, richting en vorm

Formule zwaartekracht?

• Fz = m x g

Tekenen krachten?

• aangrijpingspunt, richting en grootte

Nettokracht?

• zelfde richting => krachten bij elkaar optellen
• tegengestelde richting => krachten van elkaar af trekken

Hefboomregel?

• F1 x L1 = F2 x L1

Korte samenvatting!