Krachten en evenwicht

Zwaartekracht

De kracht die de aarde op voorwerpen uitoefent, noem je de zwaartekracht (Fz).
De zwaartekracht zorgt er voor dat alles wat een massa heeft een gewicht krijgt. Er geldt: Fg = Fz ≈ 10 x m

Het massamiddelpunt of zwaartepunt van een voorwerp is het punt waarin je de zwaartekracht op dat voorwerp laat aangrijpen. De ligging van het zwaartepunt is afhankelijk van de vorm en de samenstelling van het voorwerp.

Op een voorwerp dat op een tafel ligt, werkt de zwaartekracht. Toch valt het voorwerp niet naar beneden. Dat komt omdat er op het voorwerp ook een reactiekracht (of normaalkracht) werkt. De tafel oefent op het boek een kracht uit als reactie op de zwaartekracht. De nettokracht (Fnetto) op het voorwerp is 0.

Reactiekrachten

Een ander voorbeeld van een reactiekracht is de veerkracht (Fv). Als je een voorwerp aan een veer hangt, gaat de veer op het voorwerp een veerkracht uitoefenen. Als het voorwerp in evenwicht is, is de grootte van de veerkracht gelijk aan de grootte van de zwaartekracht. De richting van de krachten is tegengesteld.

De reactiekracht van een touw of ketting wordt wel de spankracht (Fs) genoemd. Als je een voorwerp aan een touw hangt, dan rekt het touw iets uit en gaat strak staan door de gewichtskracht die het voorwerp op het touw uitoefent. Als het voorwerp stil hangt, is de kracht die het touw op het voorwerp uitoefent even groot als de gewichtskracht. De richting van de krachten is tegengesteld.

Een duwkracht neigt ertoe een voorwerp samen te persen.
Een massieve balk of staaf kan een een duwkracht opvangen.

Wel of geen evenwicht?

Als de krachten en reactiekrachten die op een voorwerp werken elkaar opheffen, dan spreek je van een stabiel evenwicht.

Voor een voorwerp waarop krachten in stabiel evenwicht werken geldt:

  • dat het voorwerp niet vervormt.
  • dat de snelheid (en de bewegingsrichting) van het voorwerp niet verandert: het voorwerp blijft stilliggen of blijft voortbewegen met dezelfde snelheid en in dezelfde richting.


Als de krachten en reactiekrachten die op een voorwerp elkaar niet opheffen geldt dat het voorwerp vervormt en/of dat de snelheid en/of bewegingsrichting van het voorwerp verandert.

Moment en evenwicht

Als je een kracht uitoefent op een voorwerp dat een draaipunt heeft, krijg je een moment. Een moment is het product van de kracht en de lengte van de arm (is de afstand tot het draaipunt).
In formulevorm:

  • moment = kracht x lengte arm of M = F x l


De eenheid voor moment is newtonmeter (Nm).

In een hefboom heb je altijd te maken met twee tegengesteld werkende momenten. Als de twee momenten in een hefboom even groot zijn is er evenwicht.
Er geldt:
M1 = M2
F1 x l1 = F2 x l2

  • Het arrangement Krachten en evenwicht is gemaakt met Wikiwijs van Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, maakt en deelt.

    Auteur
    VO-content
    Laatst gewijzigd
    2021-05-31 16:37:41
    Licentie

    Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding-GelijkDelen 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding en publicatie onder dezelfde licentie vrij bent om:

    • het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
    • het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
    • voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.

    Meer informatie over de CC Naamsvermelding-GelijkDelen 4.0 Internationale licentie.

    Aanvullende informatie over dit lesmateriaal

    Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:

    Toelichting
    De Kennisbanken bevatten de theorie bij de opdrachten.
    Leerniveau
    VMBO gemengde leerweg, 2; VMBO kaderberoepsgerichte leerweg, 2; VMBO gemengde leerweg, 3; VMBO theoretische leerweg, 4; VMBO theoretische leerweg, 2; VMBO theoretische leerweg, 3; VMBO kaderberoepsgerichte leerweg, 4; VMBO gemengde leerweg, 4; VMBO kaderberoepsgerichte leerweg, 3;
    Leerinhoud en doelen
    NaSk; Overbrenging, constructies en verbindingen; Ruimte;
    Eindgebruiker
    leerling/student
    Moeilijkheidsgraad
    gemiddeld
    Trefwoorden
    duwkracht, evenwicht, massamiddelpunt, moment, newtonmeter, spankracht, stabiel, veerkracht, zwaartekracht

    Gebruikte Wikiwijs Arrangementen

    VO-content - Kennisbanken. (z.d.).

    template

    https://maken.wikiwijs.nl/110768/template

  • Downloaden

    Het volledige arrangement is in de onderstaande formaten te downloaden.

    Metadata

    LTI

    Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI koppeling aan te gaan.

    Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.

    Arrangement

    IMSCC package

    Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.

    Meer informatie voor ontwikkelaars

    Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op onze Developers Wiki.

  • Gebruik
    Weergave
  • Wikiwijs is een dienst van