Krachten, zwaartepunt en de derde wet
Een auto botst op een stilstaande vrachtwagen. Ook de vrachtwagen krijgt een deuk. Welke kracht is groter: die van de auto op de vrachtwagen, of andersom?
Na deze les kun je
- de soorten krachten en het optellen van krachten herhalen
- uitleggen wat het zwaartepunt is en hoe je het vindt
- de derde wet van Newton toepassen en gewicht van zwaartekracht onderscheiden
Dit weet je al
Krachten, samenstellen en de eerste en tweede wet van Newton (4 havo, hoofdstuk 3).
Herhaling: soorten krachten
Zwaartekracht (, verticaal omlaag), normaalkracht (loodrecht op de ondergrond), spankracht, veerkracht (), spierkracht en weerstandskrachten (schuifwrijving, luchtweerstand, rolweerstand).
Krachten langs één lijn tel je op of trek je af. Werken ze niet langs één lijn, dan gebruik je de parallellogrammethode of de kop-staartmethode. Het resultaat is de resulterende kracht .
Zwaartepunt
Bij een echt voorwerp grijpen krachten op verschillende punten aan. De zwaartekracht grijpt aan in het zwaartepunt.
- Bij een symmetrisch voorwerp ligt het zwaartepunt in het midden.
- Bij een onregelmatig voorwerp hang je het op aan een punt: het zwaartepunt komt recht onder het ophangpunt. Teken een verticale lijn. Doe dat nog een keer met een ander ophangpunt: het snijpunt van de twee lijnen is het zwaartepunt.
De derde wet van Newton
Oefent voorwerp A een kracht uit op voorwerp B, dan oefent B een even grote, tegengesteld gerichte kracht uit op A.
Krachten komen dus altijd in paren. De twee krachten van een paar werken op verschillende voorwerpen; je mag ze niet bij elkaar optellen.
Gewicht en zwaartekracht
Het gewicht is de kracht die een voorwerp uitoefent op de ondergrond (of op het touw waaraan het hangt). Het gewicht werkt dus op een ander voorwerp dan de zwaartekracht. Bij een voorwerp dat stil op een vlakke grond ligt, zijn ze wel even groot.
Verwar gewicht (een kracht, in N) niet met massa (in kg).
Een auto botst op een vrachtwagen. Welke kracht is groter?
- De auto oefent een kracht uit op de vrachtwagen, de vrachtwagen op de auto: een krachtenpaar.
- Volgens de derde wet zijn ze even groot.
- De auto wordt wel sterker afgeremd: zijn massa is kleiner, dus bij dezelfde kracht is zijn versnelling groter ().
De zwaartekracht en de normaalkracht op een stilliggende steen zijn even groot en tegengesteld, maar ze vormen geen krachtenpaar van de derde wet: ze werken allebei op de steen. Het paar van de zwaartekracht is de kracht van de steen op de aarde.
Snap je het?
Je staat op een weegschaal. Welke kracht meet de weegschaal: je zwaartekracht of je gewicht?
Wat is de tegenkracht van de kracht waarmee de aarde de maan aantrekt?
In de volgende les ontbind je de zwaartekracht op een helling, met gelijkvormige driehoeken.
Klaar met deze les? Zet hem op gelezen; je voortgang staat rechtsboven.