Conceptversie

4 Sport en verkeer Eigenschappen van een kracht F (N) Krachten | Vwo | Samenvatting Eigenschappen van een kracht Een kracht heeft: - een grootte (in newton) - een richting figuur 1 - een aangrijpingspunt Bij het tekenen gebruik je een krachtenschaal, bijv. 1 cm ≙ 100 N. Een kracht is een wisselwerking tussen twee voorwerpen, die op elkaar kracht uitoefenen, er is altijd sprake van een krachtenpaar. De krachten van een krachtenpaar: - zijn even groot - werken in tegengestelde richting - werken op twee verschillende voorwerpen, figuur 2 dus kunnen ze elkaar nooit opheffen. 7,2 cm ≙ 720 N F (N) Conceptversie

4 Sport en verkeer Soorten krachten Krachten | Vwo | Samenvatting Soorten krachten Zwaartekracht Fz = m · g valversnelling g = 9,8 m/s2 = 9,8 N/kg Veerkracht Fv = C · u veerconstante C (in N/m) geeft de stugheid van de veer weer. Spankracht Fs is ook een soort veerkracht Spierkracht Fspier Normaalkracht Fn is loodrechte (veer)kracht van de ondergrond Gewicht Fg is de kracht op de ondergrond Wrijvingskracht: hangt af van: Luchtweerstand Fw,l = ½ · cw · A · ρ · v2 stroomlijn, frontale oppervlakte, dichtheid lucht en snelheid Rolweerstand Fw,r = cr · Fn gewicht en vervorming oppervlak Schuifwrijving Fw,s= f · Fn gewicht en ruwheid oppervlakken Conceptversie

4 Sport en verkeer Krachten | Vwo | Samenvatting   Conceptversie

4 Sport en verkeer Samenstellen van krachten Krachten | Vwo | Samenvatting Samenstellen van krachten Als er twee krachten op een voorwerp werken, kun je de nettokracht of resulterende kracht bepalen door: - optellen of aftrekken (figuur 4) - berekenen met de stelling van Pythagoras: 𝑭 𝒔𝒐𝒎 = 𝑭 𝟏 𝟐 + 𝑭 𝟐 𝟐 (figuur 5) of - een parallellogramconstructie (figuur 6). figuur 4 figuur 5 figuur 6 Conceptversie

4 Sport en verkeer Samenstellen van krachten Krachten | Vwo | Samenvatting Samenstellen van krachten Als er drie krachten op een voorwerp werken, bepaal je eerst de somkracht van twee krachten en dan de nettokracht van die somkracht en de derde kracht: figuur 7 Een krachtenpaar kan nooit samengesteld worden, omdat de twee krachten elk op een ander voorwerp werken. voorbeelden: Fg Fn Fg Fs figuur 8 figuur 9 normaalkracht van een ondersteunend vlak en gewicht spankracht in een touw en gewicht Conceptversie

4 Sport en verkeer Samenstellen van krachten Krachten | Vwo | Samenvatting Samenstellen van krachten Als de krachten op een voorwerp niet in hetzelfde punt aangrijpen, verschuif je elke kracht langs de eigen werklijn tot ze in hetzelfde punt aangrijpen. Het effect van een kracht blijft dan hetzelfde. figuur 10 Als wel de somkracht bekend is en wel de richtingen van de samenstellende krachten maar niet hun groottes, dan kun je die vinden met de omgekeerde parallellogramconstructie. voorbeeld: hanglamp figuur 12 figuur 11 Conceptversie

4 Sport en verkeer Ontbinden van krachten Krachten | Vwo | Samenvatting Ontbinden van krachten Als een kracht niet in de bewegingsrichting werkt, kun je hem ontbinden in twee aparte krachten: - één in de bewegingsrichting en - één loodrecht daarop Het effect blijft hetzelfde. figuur 13 figuur 14 De verhouding Fz,x Fz is even groot als het hellingspercentage De verhouding Fz,x Fz is ook even groot als 𝐬𝐢𝐧 (𝜶) , met α = hellingshoek voorbeeld: bij een hellingshoek α = 13o , is sin (𝛼) = 0,22 en het hellingspercentage 22 % dan kun je Fz,x berekenen met : Fz,x = 0,22 · Fz figuur 16 figuur 15 Conceptversie

4 Sport en verkeer Ontbinden van krachten Krachten | Vwo | Samenvatting Ontbinden van krachten De normaalkracht staat altijd loodrecht op de ondergrond en is op een schuine helling even groot als de loodrechte component van de zwaartekracht. figuur 17 figuur 18 De verhouding Fz,𝒚 Fz is even groot als 𝐜𝐨𝐬 (𝜶) , met α = hellingshoek voorbeeld: Fz,y = cos (𝛼) · Fz bij een hellingshoek α = 25o is cos 25o = 0,91 dan kun je Fz,y berekenen met : Fz,y = 0,91 · Fz figuur 19 Conceptversie

4 Sport en verkeer Evenwicht van krachten in de afdaling Krachten | Vwo | Samenvatting Evenwicht van krachten in de afdaling Langs de helling 𝐠𝐞𝐥𝐝𝐭: Fz,x = 𝐬𝐢𝐧 (𝜶) · Fz Fw,glij = f ·FN en FN = Fz,y = 𝐜𝐨𝐬 (𝜶) · Fz Bij constante snelheid is er evenwicht van Fz,x , Fw,lucht en Fw,glij dus: 𝐬𝐢𝐧 (𝜶) · Fz = f ·𝐜𝐨𝐬 (𝜶) · Fz + Fw,lucht figuur 20 voorbeeld: Voor een speed skiër met massa m die een helling met hellingshoek α af suist, een glijweerstandscoëfficiënt f met de sneeuw heeft en een luchtweerstandscoëfficiënt k, geldt: 𝐬𝐢𝐧 (𝜶) · m · g = f·𝐜𝐨𝐬 (𝜶) ·m · g + k· v 2 Hiermee kun je v berekenen als je α, m, f, en k kent. Conceptversie