De tweede wet van Newton

Presentatie over: "De tweede wet van Newton"— Transcript van de presentatie:

1 De tweede wet van Newton
De formule. Resulterende kracht. Eenvoudige toepassingen. Een ingewikkelder toepassing. Een voorwerp op een helling. Rol- en luchtweerstand. Einde. © Het Vlietland College Leiden

2 De tweede wet van Newton
De formule. Resulterende kracht. Eenvoudige toepassingen. Een ingewikkelder toepassing. Een voorwerp op een helling. Rol- en luchtweerstand. Einde. © Het Vlietland College Leiden

3 De tweede wet van Newton luidt:
Fr = resulterende (totale) kracht in N m = massa in kg a = versnelling in m/s2

4 De tweede wet van Newton
De formule. Resulterende kracht. Eenvoudige toepassingen. Een ingewikkelder toepassing. Een voorwerp op een helling. Rol- en luchtweerstand. Einde. © Het Vlietland College Leiden

5 De resulterende kracht . . .
F2 = 30 N F1 = 50 N Fr = = 80 N

6 F2 = 30 N F1 = 50 N Fr = = 20 N

7 De tweede wet van Newton
De formule. Resulterende kracht. Eenvoudige toepassingen. Een ingewikkelder toepassing. Een voorwerp op een helling. Rol- en luchtweerstand. Einde. © Het Vlietland College Leiden

8 Je ziet een wagentje van 40 kg. Fr
1. Versnellen: m Je ziet een wagentje van 40 kg. Fr F2 = 30 N F1 = 50 N a Bereken zijn versnelling. Geg.: m = 40 kg, Fr = 80N. Gevr.: a! • Fr = m.a • = 40.a • 80 = 40.a • a = 80/40 = 2,0 m/s2

9 Een auto versnelt

10 Het wagentje rijdt naar rechts.
2. versnellen: Het wagentje rijdt naar rechts. F1 = 50 N 40 kg Fw = 30 N Bereken zijn versnelling. • Fr = m.a • = 40.a • 20 = 40.a • a = 20/40 = 0,50 m/s2

11 Een auto vertraagt

12 Het wagentje rijdt naar rechts.
3. Vertragen: Het wagentje rijdt naar rechts. F1 = 20 N 40 kg Fw = 30 N Bereken zijn versnelling. • Fr = m.a • = 40.a • -10 = 40.a • a = -10/40 = (-)0,25 m/s2: vertraging!

13 Het wagentje rijdt naar rechts.
Een rekenvoorbeeld: Het wagentje rijdt naar rechts. F1 = 30 N 50 kg Fw = 30 N Bereken zijn versnelling. • Fr = m.a • = 50.a • a = 0/50 = 0 m/s2 • Dus v is constant!

14 De tweede wet van Newton
1. De formule. 2. Resulterende kracht. 3. Eenvoudige toepassingen. 4. Een ingewikkelder toepassing. 5. Een voorwerp op een helling. 6. Einde. © Het Vlietland College Leiden

15 De tweede wet van Newton
De formule. Resulterende kracht. Eenvoudige toepassingen. Een ingewikkelder toepassing. Een voorwerp op een helling. Rol- en luchtweerstand. Einde. © Het Vlietland College Leiden

16 Een slee op het ijs Fn Fs Fw Fz

17 a. Bereken zijn versnelling.
1.1. Een slee op het ijs: Je ziet een slee van 10 kg. Fs = 40 N 30° Fw = 30 N a. Bereken zijn versnelling. b. Bereken de normaalkracht. Oplossing . . .

18 1.2. Een slee op het ijs: • Teken alle krachten . . . 30° Fn Fz
Fs = 40 N 30° Fn Fw = 30 N Fz • Dat zijn .. Fw, Fs, Fz en Fn.

19 • De versnelling is in de x-richting.
1.3. Een slee op het ijs: • De versnelling is in de x-richting. Fs = 40 N Fw = 30 N 30° Fz Fn Fsy Fsx • Kijk naar krachten in de x-richting. • Ontbind de ‘schuine’ kracht Fs.

20 • Bereken de x-component van Fs:
1.4. Een slee op het ijs: • Bereken de x-component van Fs: Fs = 40 N Fw = 30 N Fsx Fsy 30° Fz Fn =34,6 N Fsx/40 • cos 30° = Fsx = 40. cos 30° = 34,6 N

21 1.5. De slee van 10 kg wordt versneld:
• Bereken de versnelling: Fs = 40 N Fw = 30 N Fsx = 34,6 N Fsy 30° Fz Fn • Fr = m.a 34,6 – 30 = 10.a 4,6 = 10.a a = 4,6/10 =0,460.. = 0,46 m/s2

22 • De vertikale krachten:
1.6. Een slee van 10 kg: • De vertikale krachten: Fs = 40 N Fw = 30 N Fsx = 34,6 N Fsy 30° Fz Fn 3 • Het aantal vertikale krachten is:

23 • Bereken de y-component van Fs:
1.7. Een slee van 10 kg: • Bereken de y-component van Fs: Fs = 40 N Fw = 30 N Fsx = 34,6 N Fsy 30° Fz Fn 20 N = Fsy/40 • sin 30° = Fsy = 40. sin 30° = 20 N

24 • Vertikaal is er evenwicht . . .
1.8. Een slee van 10 kg: • Fz = m.g = ,81 = 98,1 N 20 N = Fz Fs = 40 N Fw = 30 N Fsx = 34,6 N Fsy 30° Fn = 98,1 N • Vertikaal is er evenwicht . . .

25 • Evenwicht, dus Fomhoog = Fomlaag
1.9 Een slee van 10 kg: • Evenwicht, dus Fomhoog = Fomlaag Fsx = 34,6 N Fs = 40 N Fw = 30 N Fsy = 20 N Fn Fz = 98,1 N 30° =78 N • Fn + 20 = 98,1 Fn = 98,1 – 20 = 78,1.. = 78 N

26 De tweede wet van Newton
De formule. Resulterende kracht. Eenvoudige toepassingen. Een ingewikkelder toepassing. Een voorwerp op een helling. Rol- en luchtweerstand. Einde. © Het Vlietland College Leiden

27 1.1. Een slee van 10 kg op een helling:
1. Teken alle krachten. Fn 2. Kies de assen . . . Fw = 40 N Fzx Fzy 30° 3. Teken componenten . . . 4. Bereken Fzx en Fzy Fz

28 1.2. Een slee van 10 kg op een helling:
Fz Fw = 40N 30° Fn Fzy Fzx 5. Fz = mg = ,81 = 98,1 N 6. Fzx berekenen: sin30° = Fzx/98,1 49,1 N Fzx = 49,1 N 85,0 N 30° 7. Fzy berekenen: cos30° = Fzy/98,1 Fzy = 85,0 N =98,1 N

29 1.2. Een slee van 10 kg op een helling:
8. Versnelling berekenen: Fz Fw = 40N 30° Fn Fzy Fzx 49,1 N 85,0 N =98,1 N 85,0 N Fr = ma 49,1 - 40 =10.a a = 9,1/10 = 0,91 m/s2 9. Fn berekenen: Fn = Fzy . . . = 85,0 N

30 De tweede wet van Newton
De formule. Resulterende kracht. Eenvoudige toepassingen. Een ingewikkelder toepassing. Een voorwerp op een helling. Rol- en luchtweerstand. Einde. © Het Vlietland College Leiden

31 Rolweerstand: De rolweerstand hangt af van: 1. Banden en wegdek. 2. Massa, beter: normaalkracht en (bijna) niet van de snelheid: Frol v

32 De luchtweerstand hangt af van:
1. Snelheid v in m/s 2. Frontaal oppervlak A in m2 A 3. Vorm: stroomlijn, Cw – waarde. 4. Dichtheid r in kg/m3 Flucht in kN v in m/s 20 40 2 1

33 Luchtweerstand Audi bij 100 km/h:
Flucht = ½.r.A.Cw .v2 v = 100 km/h = m/3600s = 28 m/s Lucht: r = 1,3 kg/m3 A = 2,0 m2 (Audi) Cw (Audi) = 0,30 Flucht = ½. 1,3 . 2,0 . 0, = 0,36 kN Bij 50 km/h is Flucht = 0,36 kN/4 = 0,090kN

34 De tweede wet van Newton
De formule. Resulterende kracht. Eenvoudige toepassingen. Een ingewikkelder toepassing. Een voorwerp op een helling. Rol- en luchtweerstand. Einde. © Het Vlietland College Leiden