Eduqaleeromgeving
4 havoLeeromgeving Natuurkunde · 4 havo H3 Krachten
0%
Leeromgeving›Natuurkunde›4 havo›H3 Krachten›3.5a
Hoofdstuk 3 · Les 6 van 6

De tweede wet van Newton

Bij het wegfietsen trap je hard: de kracht vooruit is groter dan de weerstand. Er is een resulterende kracht, en die zorgt voor een versnelling.

20 min

Na deze les kun je

  • de tweede wet van Newton toepassen
  • de resulterende kracht bepalen uit de krachten vooruit en achteruit
  • redeneren over versnellen en vertragen met krachten

Dit weet je al

Versnelling (paragraaf 1.3). Eerste wet van Newton (les 3.4a).

Tweede wet van Newton

Hoe groter de resulterende kracht, hoe groter de versnelling. Hoe groter de massa, hoe kleiner de versnelling.

Fres=m⋅a\displaystyle F_\text{res} = m \cdot aBinasFresF_\text{res}: resulterende kracht (N), mm: massa (kg), aa: versnelling (m/s²). Binas 35A3.

Hieruit volgt de eenheid van kracht: 1 N = 1 kg · m/s².

  • Werkt FresF_\text{res} met de beweging mee: het voorwerp versnelt.
  • Werkt FresF_\text{res} tegen de beweging in: het voorwerp vertraagt (aa negatief).
  • Is Fres=0F_\text{res} = 0: a=0a = 0, constante snelheid (eerste wet).
✎Voorbeeld 1: versnelling berekenen

Op een kar van 25 kg werkt een resulterende kracht van 40 N. Bereken de versnelling.

  1. Schrijf om:
a=Fresma = \frac{F_\text{res}}{m}
  1. Vul in:
a=4025=1,6 m/s2\begin{aligned} a &= \frac{40}{25} \\ &= 1{,}6\ \text{m/s}^2 \end{aligned}
✎Voorbeeld 2: motorkracht met weerstand

Een bestelbus van 2500 kg moet versnellen met 1,8 m/s². De weerstandskrachten zijn samen 650 N. Bereken de motorkracht.

  1. De resulterende kracht:
Fres=m⋅a=2500×1,8=4500 N\begin{aligned} F_\text{res} &= m \cdot a \\ &= 2500 \times 1{,}8 \\ &= 4500\ \text{N} \end{aligned}
  1. De resulterende kracht is motorkracht min weerstand:
Fres=Fmotor−FwF_\text{res} = F_\text{motor} - F_\text{w}
  1. Schrijf om en vul in:
Fmotor=Fres+Fw=4500+650=5,2⋅103 N\begin{aligned} F_\text{motor} &= F_\text{res} + F_\text{w} \\ &= 4500 + 650 \\ &= 5{,}2 \cdot 10^3\ \text{N} \end{aligned}
≈Van stilstand naar constante snelheid

Een fietser trekt op: de luchtweerstand groeit met de snelheid, dus FresF_\text{res} wordt kleiner en de versnelling ook. Zijn de kracht vooruit en de weerstand even groot, dan rijdt hij met constante snelheid. Zo werkt het ook bij een vallende parachutist.

!Resulterende kracht, niet de motorkracht

In Fres=m⋅aF_\text{res} = m \cdot a vul je de resulterende kracht in. Trek eerst de weerstandskrachten van de kracht vooruit af.

Even controleren

Snap je het?

Een auto van 1200 kg remt met een resulterende kracht van 6000 N. Bereken de vertraging.

Een bal van 150 g valt. De luchtweerstand is 0,50 N. Bereken de versnelling.

↗Hoe hangt dit samen?

In hoofdstuk 4 zie je dat een resulterende kracht ook de richting van de snelheid kan veranderen, bij een cirkelbeweging.

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