Krachten

Op deze pagina kijken we naar drie zaken:
  • welke effekten hebben krachten ?

  • hoe meet je krachten ?

  • welke soorten krachten zijn er ?

  • hoe moet je met krachten rekenen ?





Wat doen krachten ?

Krachten kunnen twee verschillende effekten hebben:

Door een kracht kan de vorm van een voorwerp veranderen.

Krachten kunnen van een voorwerp de beweging veranderen.

Donald Duik

Soms duurt de vervorming niet lang: een duikplank veert weer terug in de oude stand, een ingedrukte spiraalveer wordt na het loslaten weer langer.
FF versnellen

Een kracht kan ervoor zorgen dat de snelheid toeneemt: de wielrenner sprint weg uit het peloton.
Ook voor het remmen is een kracht nodig.
beeldhouwer Brockman

De vervorming kan ook blijvend zijn: een beeldhouwer maakt een beeld van klei, of hout, of metaal.
Ook een ingedeukte auto komt niet meer in de oude toestand terug.
Marianne Timmer, wereldkampioene sprint

De snelheid kan niet alleen groter of kleiner worden door een kracht: ook de richting van de snelheid kan anders worden:
bij het aansnijden van de bocht zet een schaatser zich af met een grote zijwaartse kracht.

Vraag 1

Geef een voorbeeld van een tijdelijke en van een blijvende vervorming door een kracht.

Vraag 2a

Welke kracht zorgt voor de versnelling van een pijl bij het boogschieten ?

Vraag 2b

Door welke kracht vliegt de pijl met een 'bocht' omlaag ?




Hoe meet je krachten ?

Krachten meet je met een veerunster. Dat is een spiraalveer met een schaalverdeling.

Als de trekkracht twee keer zo groot is wordt ook de uitrekking van de veer twee keer zo groot. De kracht en de uitrekking zijn recht evenredig.

Soms moet je krachten tekenen. Dan kijk je naar drie eigenschappen:
  • Hoe groot is de kracht ? Teken de kracht als een pijl en kies een handige schaal.
    Bijvoorbeeld: 1000 N wordt 1 cm.

  • Welke richting heeft de kracht ? Teken de pijl ook in die richting, b.v. onder een hoek van 60 °.

  • Wat is het aangrijpingspunt van de kracht ? Daar teken je het begin van de pijl.

Er zijn nog meer natuurkundige grootheden met deze drie eigenschappen: grootte, richting en aangrijpingspunt. Dit soort grootheden noem je vectoren. Je kunt een vector dus tekenen als een pijl.

Vraag 3

Noem nog minstens twee andere natuurkundige grootheden die je als vectoren kunt weergeven.



Welke soorten krachten zijn er ?

De meest bekende is waarschijnlijk de zwaartekracht, te berekenen met de formule Fz = m×g.
Ook de gewichtskracht kennen we: dat is de kracht waarmee een voorwerp op de vloer of de tafel drukt. Als het voorwerp met constante snelheid beweegt is de gewichtskracht even groot als de zwaartekracht.
Andere veel voorkomende krachten zijn:
  • de veerkracht, b.v. bij een duikplank of veerunster

  • de spierkracht, b.v. van een sprintende wielrenner

  • de magnetische kracht tussen een magneet en een voorwerp van ijzer, nikkel of kobalt

  • de elektrische kracht tussen twee geladen deeltjes

  • de wrijvingskracht, b.v. op een schaatser in de bocht

Vraag 4

Een volwassen olifant heeft een massa van 4000 kg. Bereken het gewicht van die olifant.



Hoe moet je met krachten rekenen ?

Als twee krachten op een voorwerp in dezelfde richting werken, mag je ze gewoon optellen: twee paarden trekken elk met 800 N een koets vooruit. De totale trekkracht is dan 1600 N.

Als twee krachten op een voorwerp in tegengestelde richting werken, trek je ze van elkaar af: op een parachutist werkt een zwaartekracht van 750 N, maar ook een tegengestelde luchtwrijvingskracht van 750 N. De resulterende kracht is dan nul.

Als twee krachten loodrecht op elkaar staan, kun je ze tekenen en opmeten, zoals in de figuur hiernaast.
Je kunt de resulterende kracht ook berekenen met de stelling van Pythagoras.

Vraag 5

Een kracht van 18 N staat loodrecht op een kracht van 12 N. Bereken de resulterende kracht.



krachtig onderwerp... We weten nu voldoende over krachten om toepassingen te bekijken. Zet een vinkje bij Krachten boven in dit venster, en ga dan verder met Trekken & duwen.