Transcript Presentatie krachtwerking

Krachtwerking
De wetten van Newton en hun
toepassingen
1e wet van Newton



Een object in rust blijft uit zichzelf
in rust.
Eenmaal in beweging, zal een
object uit zichzelf deze beweging
eenparig rechtlijnig verderzetten.
Een lichaam kan uit zichzelf zijn
bewegingstoestand niet wijzigen.
Krachtwerking


Om bewegingstoestand te wijzigen,
is uitwendige oorzaak nodig :
KRACHT.
Wijzigen van bewegingstoestand :




Van rust naar beweging.
Van beweging naar rust.
Versnellen of vertragen.
Wijzigen van bewegingsrichting.
Vectorieel



Een voorwerp is in
rust, dus er werkt
geen kracht op in ?
Néén ! De inwerkende
krachten heffen
elkaars effect op !
Dit kan als voor
resulterende kracht
geldt :
FR   Fi  0
i
1e wet van Newton - traagheidswet
Welke kracht moeten de
motoren van de
Enterprise leveren om
het schip met 80% van
de lichtsnelheid door de
ruimte te laten scheren
?
2e wet van Newton – Dynamische
krachtwerking
FR  ma
1 N : kracht die
aan een massa
van 1 kg een
versnelling geeft
van 1 m/s²
Tangentiële en normaalcomponente

Ft
Fn
v (t )
F

Er is een kracht nodig
om grootte van
snelheid te wijzigen
=> tangentiële
component.
Er is een kracht nodig
om een richtingsverandering te
veroorzaken =>
normaalcomponent.
3e wet van Newton


Wat gebeurt er als
skater A een
kracht uitoefent op
skater B ?
Beiden komen in
beweging !!!
3e wet van Newton – Actie en reactie
Als voorwerp A op
voorwerp B een kracht
uitoefent, dan zal B op
A een kracht
uitoefenen zodat
FAB  FBA
Onthou:
• Krachten komen voor in paren
• Krachten werken gelijktijdig
• Grijpen aan op verschillende
lichamen
•Gelijk in grootte, tegengesteld in
zin
Reactie-motor


Motor die
stuwkracht
ontwikkeld door
gerichte uitstoot
van materie
(verhitte gassen).
Derde wet van
Newton: kracht
uitgeoefend op het
gas = kracht
uitgeoefend op
motor
Voorbeelden van krachten







Zwaartekracht bij het aardoppervlak
Gewicht
Normaalkracht
Spankracht
Veerkracht
Wrijvingskracht bij contact tussen
twee oppervlaktes
Wrijvingskracht in een middenstof
Zwaartekracht bij aardoppervlak



Wie trekt het hardst : de aarde
aan het voorwerp of het
voorwerp aan de aarde ?
Kracht waarmee aarde een
voorwerp aantrekt is
constant voor niet te grote
hoogte rond de aarde.
Aangrijpingspunt is
zwaartepunt van voorwerp.
Steeds gericht verticaal
naar aardoppervlak toe
Fz  mg
Gewicht



Gewicht van een
voorwerp is de kracht
die dat voorwerp
uitoefent op een
steunpunt of een
ophangpunt.
Altijd gericht loodrecht
op het oppervlak.
Waar is het
aangrijpingspunt van het
gewicht van de vrouw op
afbeelding ?
Normaalkracht



Gewicht en
normaalkracht zijn
actie-reactie paar.
Altijd gericht
loodrecht op het
steunvlak.
Let op !!!!! In
meeste gevallen is
FN  mg

Wanneer wel ?
Spankracht

F
FT

Trekken we aan touw
met kracht F, dan
voelt de massa ook
een kracht F. De
kracht wordt
« getransfereerd » via
het touw. De kracht
die de massa
ondervindt van het
touw noemen we de
spankracht.
De spankracht is altijd
gericht volgens de
richting van het touw.
Wrijving
Bij
beweging
(kinetische
wrijving)
Tussen
contactoppervlakken
Statische
wrijving
Wrijving
In
middenstof
Wrijving tussen contactoppervlakken
Statische wrijving
Fw,max   s  FN
Dynamische wrijving
Fw  k  FN
Minimale remafstand


Wielen
geblokkeerd, auto
remt door wrijving
met wegdek.
Minimale
remafstand wordt
gegeven door2:
0
x 
v
2s g
Minimale remafstand
Minimale remafstand
140,00
remafstand (m)
120,00
100,00
remafstand op droog
wegdek
80,00
60,00
remafstand op nat
wegdek
40,00
20,00
0,00
0
50
100
snelheid (km/h)
150
Effectieve remafstand
Effectieve remafstand
Effectieve remafstand
remafstand (m)
remafstand (m)
180,00
160,00
180,00
140,00
160,00
120,00
140,00
100,00
120,00
80,00
60,00
100,00
40,00
80,00
20,00
60,00
0,00
40,00 0
20,00
0,00
0
Droog wegdek, Met
reactietijd
wegdek, Met
met
Nat wegdek,Droog
reactietijd reactietijd
Nat wegdek, met
reactietijd
150
100
50
snelheid (km/h)
50
100
snelheid (km/h)
150
Wrijving in middenstof
1
2
Fw   Cd    A  v
2
Wrijving in middenstof




Voorwerp
Cd : weerstands
Mens (rechtstaand)
coëfficiënt.
(« drag »)
Fietser
 : dichtheid van
Personenwagen
medium
A : oppervlak van Sportwagen
voorwerp
loodrecht op
Hummer
bewegingsrichting.
Straaljager
v : snelheid
waarmee medium Boeing 747
over voorwerp
stroomt.
Cd
1 – 1,3
0,9
0,4 – 0,5
0,3 – 0,4
0,57
0,02 –
0,04
0,031
Fw
Vrije val met luchtweerstand
Fw
Fw

Fz

Fz
Fz
Inwerkende krachten bij val met
luchtweerstand
1000
F (N)
800
600
Fw
400
Fz
200
0
0
10
20
v (m/s)
30
Luchtweerstand
neemt toe
naarmate snelheid
toeneemt.
Welke beweging
krijg je als
luchtweerstand
zwaartekracht
compenseert
2mg ?
vt 
Cd  A