Krachten kun je niet zien. Maar daar gaan we in de volgende paragrafen wel enkele 'trucjes' voor zien. En dat zijn 'trucjes' die we ook kunnen bewijzen in een klein prakticum.
Wat we vaker waarnemen zijn de gevolgen van een kracht. Wat kunnen de gevolgen van een kracht zijn?
Een voorwerp:
Een voorwerp zal niet zonder meer in beweging komen, we moeten er tegen schoppen, trekken, blazen etc.
Voorbeeld: Je schopt tegen een voetbal aan. De kracht tegen de voetbal aan, zorgt voor de beweging. We moeten dus een kracht aanwenden om een voorwerp wat in rust is in beweging te krijgen.
Afspraak
Een kracht geven we aan met het symbool F (force)
Een kracht druk je uit met de eenheid N (Newton), kN (kiloNewton), mN (milliNewton)
Maar in het begin van deze paragraaf openen we, dat krachten niet te zien zijn maar dat er wel een 'trucje' is. Om dit uit te leggen moeten we eerst enkele begrippen even uitleggen, namelijk:
Actie- en Reactiekracht
Als we een stuk materiaal boven de grond loslaten, valt deze naar beneden. Er werkt dus een kracht.
Deze kracht lijkt op een magnetische kracht.
Deze kracht is de oorzaak dat alle voorwerpen vallen, men noemt dit de zwaartekracht (Fz). De zwaartekracht veroorzaakt het gewicht van het blokje.
Het gewicht is de kracht die het voorwerp uitoefent op het horizontale vlak waarop het eventueel steunt.
Actiekracht is het gewicht van het blokje (Fz).
Reactiekracht F is de normaalkracht, het is de reactiekracht van de vloer op het blokje. (Fn)
Dus bij evenwicht geldt Actie = Reactie
Bij deze toestand van evenwicht blijft het blokje in rust. Dus bij evenwicht van krachten heffen alle krachten die op het voorwerp
werken elkaar op.
Krachten kunnen in alle richtingen voorkomen. De Fz en de Fn kunnen we in het plaatje rechts elf wel intekenen. Maar bij een auto hebben we bijvoorbeeld ook horizontale krachten.
De motor van een auto ontwikkelt een voortstuwende kracht, men trapt op een gegeven moment de koppeling in en laat het gas los.
De auto komt binnen de kortste keren tot stilstand.
Deze snelheidsverandering wordt toegeschreven aan een kracht die optreedt bij het contact tussen de autoband en het wegdek.
Deze kracht wordt de wrijvingskracht genoemd (Fw)
Wrijvingskracht treedt altijd op als twee lichamen met verschillende snelheden langs elkaar bewegen.
En in het bovenstaande staat ook een 'windkracht' genoemd. Dat komt omdat de lucht die de om de auto heen zit ook een lichaam is. Weliswaar een lichaam met een lage massa maar wel degelijk aanwezig. En lucht heeft ook een massa en dus is het ook onderhevig aan de zwaartekracht.
Vector
Vaak wil je een kracht toch voorstellen in een.tekening, dit doe je met behulp vàn een vector.
Een vector is een lijnstuk met een pijl en een aangrijpingspunt. Als je een vector wilt tekenen heb je drie gegevens nodig:
De stippellijn waar de kracht (vector) zich op bevindt (zie tekening boven) noemt men de werklijn van de kracht (vector).
Een kracht (vector) mag ook altijd op zijn werklijn verplaatst worden.
Trek je een blokje met behulp van een touw vooruit, dan maakt het geen verschil of je het touw op een meter afstand van het blokje vasthoud of op drie meter afstand.
Zelfs kun je het blokje aan de andere zijde met dezelfde kracht duwen.
Het touw is de werklijn van de kracht. Dat betekent dat je de kracht op haar werklijn mag verplaatsen.
Voordat we een kracht (vector) kunnen of moeten gaan tekenen, doen we er verstandig aan om gebruik te maken van een krachtenschaal indien nodig. Een krachtenschaal geeft de verhouding aan tussen de grootte van de kracht en de lengte van het lijnstuk.
(
betekent: komt overeen met)
Een kracht van 60 N (Newton) wordt dan voorgesteld door een lijnstuk met een lengte van 60: 20 = 3 cm lang.
Op de pijlpunt vermeldt men F = 60 N
Een kracht (vector) heeft een waarde van 100 N. Als we de lijnlengte meten is de lengte 5 cm. Wat is nu de krachtenschaal?
100 (N) : 5 (cm) = 20 (N / cm) (20 Newton per centimeter)
We kunnen nu dus zeggen dat 1 cm lijnstuk gelijk is aan 20 N
Maak nu de opgaven.