Eduqaleeromgeving
4 havoLeeromgeving Natuurkunde · 4 havo H3 Krachten
0%
Leeromgeving›Natuurkunde›4 havo›H3 Krachten›3.4a
Hoofdstuk 3 · Les 5 van 6

De eerste wet van Newton

Een ruimteschip ver van de aarde vliegt met uitgeschakelde motor met constante snelheid verder, voor altijd. Er is geen kracht nodig om te blijven bewegen: alleen om de snelheid te veranderen.

15 min

Na deze les kun je

  • de eerste wet van Newton formuleren en toepassen
  • bij rust of constante snelheid de onbekende kracht bepalen

Dit weet je al

Resulterende kracht (paragraaf 3.2) en ontbinden (paragraaf 3.3).

Eerste wet van Newton

Een voorwerp waarop geen resulterende kracht werkt, is in rust of beweegt met constante snelheid langs een rechte lijn.

En omgekeerd: is een voorwerp in rust of beweegt het eenparig rechtlijnig, dan is Fres=0F_\text{res} = 0.

Fres=0F_\text{res} = 0 kan op twee manieren:

  1. er werkt geen enkele kracht (bijna alleen in de ruimte);
  2. alle krachten heffen elkaar op.

Op aarde werken altijd zwaartekracht en weerstandskrachten. Een auto of vliegtuig met constante snelheid heeft dus wel een motorkracht nodig, maar alleen om de weerstand te compenseren: Fmotor=FwF_\text{motor} = F_\text{w}.

Een fietser. Links is de kracht vooruit groter dan de weerstand: versnellen. In het midden zijn ze even groot: constante snelheid. Rechts stopt hij met trappen: alleen weerstand, hij vertraagt.
Een fietser. Links is de kracht vooruit groter dan de weerstand: versnellen. In het midden zijn ze even groot: constante snelheid. Rechts stopt hij met trappen: alleen weerstand, hij vertraagt.
✎Voorbeeld 1: parachutist met constante snelheid

Een parachutist van 75 kg valt met een constante snelheid. Bereken de luchtweerstandskracht.

  1. Constante snelheid, dus Fres=0F_\text{res} = 0: de luchtweerstand is even groot als de zwaartekracht.
Fw,l=Fz=75×9,81=7,4⋅102 N\begin{aligned} F_\text{w,l} &= F_\text{z} \\ &= 75 \times 9{,}81 \\ &= 7{,}4 \cdot 10^2\ \text{N} \end{aligned}
✎Voorbeeld 2: skiër op een helling

Een skiër skiet met constante snelheid een helling af. Op schaal (1,0 cm ≙ 400 N) is de component van de zwaartekracht langs de helling 0,5 cm. Hoe groot zijn de weerstandskrachten samen?

  1. Constante snelheid: langs de helling heffen de krachten elkaar op.
Fw=Fz/ ⁣/=0,5×400=2⋅102 N\begin{aligned} F_\text{w} &= F_{\text{z}/\!/} \\ &= 0{,}5 \times 400 \\ &= 2 \cdot 10^2\ \text{N} \end{aligned}
!Bewegen zonder kracht

'Er is een kracht nodig om te blijven bewegen' is fout. Er is alleen een kracht nodig om de weerstand op te heffen. Zonder weerstand beweegt een voorwerp vanzelf door.

Even controleren

Snap je het?

Een kast staat stil terwijl je er met 200 N tegen duwt. Hoe groot is de schuifwrijvingskracht?

Een auto rijdt met constante snelheid; de totale weerstand is 600 N. Hoe groot is de motorkracht?

↗Hoe hangt dit samen?

In paragraaf 3.5 kijk je wat er gebeurt als de resulterende kracht níet nul is.

Klaar met deze les? Zet hem op gelezen; je voortgang staat rechtsboven.