Kracht en arbeid

Beoordeling 6.9
Foto van een scholier
  • Samenvatting door een scholier
  • 3e klas havo | 1245 woorden
  • 4 februari 2009
  • 26 keer beoordeeld
Cijfer 6.9
26 keer beoordeeld

Taal
Nederlands
Vak
§1. Krachten

Twee soorten grootheden onderscheiden:
• Scalars: Hebben grootte zoals: volume, dichtheid, massa en temperatuur.
• Vectoren: Hebben een grootte en een richting, zoals: snelheid
Voorbeelden van krachten:
• Spierkracht: Je gebruikt je spieren, dus je eigen kracht.
• Zwaartekracht: Kracht naar en vanuit de aarde  Brengt snelheid aan voorwerp.
• Trekkracht: Door middel van trekken gaat het vooruit.
• Van der Waals¬-kracht: Houdt deeltje in een vaste stof bij elkaar
• Magnetische kracht: De kracht die een magneet naar iets van ijzer heeft.
• Elektrische kracht: Bijv. door middel van wrijving.
• Veerkracht: Het kan je echte kracht geven, bijv. omhoog.
De gevolgen die kunnen komen door krachtwerking:
• Vervorming
• Snelheidsverandering (grootte én richting)
• Met constante blijven bewegen
• Op zijn plaats worden gehouden

Krachten tekenen en beschrijven

Kracht (F) (uit gedrukt in Newton (N)) is een vector en wordt als een pijl getekend.
• Begint op de plaats waar de kracht wordt uit geoefend  aangrijpingspunt (A).
• Geeft de richting van de kracht aan.
• Lengte bepaald de grootte.

§2. Zwaartekracht

De aarde oefent op elk voorwerp een aantrekkingskracht uit: de zwaartekracht (Fz).
Het middelste punt van een voorwerp noemen we het zwaartepunt Z  Begin punt pijl.
De grootte van de zwaartekracht bereken je met: Fz = Massa × g.
G is een constante die in Nederlande de waarde 9,81 N/kg heeft.

§3.Veerkracht en meten van krachten

Het ingedrukte veertje heeft veerkracht (Fv). Het ontstaat door een verandering van vorm.
F/U=C  Kracht / Uitrekking = Veerconstante.
De veerconstante van een stugge veer is groter dan van een slappe veer.

§4. Krachten samenstellen

Resultante
De grootte van een kracht kun je meten. Maar niet alleen de grootte van een kracht is belangrijk, ook de richting waarin die kracht werkt. Je mag krachten niet zomaar bij elkaar optellen. Twee krachten zorgen samen voor een totaal kracht: Nettokracht of resultante.
De krachten zijn te onderscheiden in:
• Duw kracht in de zelfde richting: de resultante is de krachten bij elkaar opgeteld.
• Tegenwerkende kracht: de resultante is de krachten van elkaar afgetrokken.
• Aanduwkracht niet in gelijke richting: kan je uitrekenen met een parallellogrammethode.
Te bereken door hem uit de tekenen met evenwijdige lijnen. Teken vervolgens de diagonaal vanuit het aangrijpingspunt en zet daar een pijlpunt in aan het einde van de diagonaal  resultante kracht van de twee krachten.
• Twee krachten loodrecht op elkaar
Te bereken door de formule de wortel uit F1+F2 in het kwadraat te trekken.

§5. Ontbinden van krachten

Als je aan een kist die op de grond staat, schuin naar boven trekt doe je twee dingen te gelijk: Je brengt hem in verticale richting en horizontale richting  deelkrachten.
Een deelkracht heet ook wel een component.
Het ontbinden van twee krachten gaat omgekeerd aan het samenstellen van één kracht uit twee deelkrachten. Je moet wel van te voren de richting weten.
Bij een horizontaal vlak zijn de richtingen evenwijdig aan het valk en loodrecht op het vlak.
Om de grootte van deze krachten te bepalen, teken je een rechthoek waarvan de gegeven kracht de diagonaal is.

§6. Kracht en snelheid

Als een voorwerp in rust is, is de som van de krachten nul. Voor een voorwerp in rust geldt altijd dat er een krachtenevenwicht is  resultante nul.
De zwaartekracht zorgt ervoor dat het voorwerp tegen de ondergrond aan drukt. Die kracht van het voorwerp tegen de ondergrond wordt de gewichtskracht of kortweg het gewicht genoemd.
De ondergrond oefent op het voorwerp een even grote, maar tegenstellende kracht uit  normaalkracht (Fn). De normaalkracht is een reactie op de gewichtskracht. Het voorwerp drukt het contactoppervlak een beetje in; het contactoppervlak vervormt een beetje  ontstaat veerkracht die op het voorwerp werkt en loodrecht op het vlak naar boven is gericht.

Kracht en snelheidsverandering

Constante snelheid: De horizontale en de verticale krachten zijn gelijk, waardoor je constant
blijft. De snelheid veranderd als de resultante niet gelijk is. Resultante zegt alleen wat over een snelheidstoename, een gelijkblijvende snelheid of een snelheidsafname van een voorwerp.

§7. Wrijving

We kennen 4 soorten wrijvingen:
• Schuifwrijving: Als twee oppervlakken langs elkaar heen bewegen of willen bewegen. De grootte ervan hangt onder andere af van de ruwheid en grootte van de oppervlakken of de gewichtskracht.
• Rolweerstand: Als een wiel over een oppervlakte rolt. Er treedt vervorming op. Je hebt er kracht bij nodig (spier-, motorkracht) Je zou kunnen zeggen dat de aandrijvende kracht wordt tegengewerkt door een afremmende kracht  rolweerstand. Zachte banden en zand hebben een grotere rolweerstand, dan een hardoppervlak en harde banden. De rolweerstand hangt vrijwel niet af van de snelheid van het voertuig.
• Luchtweerstand: Werkt op voorwerp dat door de lucht beweegt. Luchtdeeltjes botsen tegen het bewegende voorwerp en vertragen het. De luchtweerstand werkt de beweging tegen en neemt sterk toe als de snelheid toeneemt.
• Vloeistofweerstand: In het water. De wrijving neemt sterkt toe als de snelheid toeneemt.

§8. Krachten en werktuigen

Je spierkracht is meestal niet voldoende om een zware kist op te tillen. Aan één kant lukt dat vaak wel, daar was de kist op de grond staat, ontstaat het scharnierpunt (s). Je kunt als je rekening houdt met de verschillende afstanden tot het scharnierpunt de krachten vergroten. Met veel werktuigen kun je een grote kracht uitoefenen, een kracht die groter is dan je spierkracht. Je hebt altijd te maken met een scharnierpunt en een draaibeweging  rotatie.

Evenwicht

Om evenwicht te maken moet de afstand van het aangrijpingspunt van een kracht tot het scharnierpunt in overeenstemming zijn met de grootte van de kracht.

Moment van kracht

Om te bepalen of iets in evenwicht is gebruiken we het begrip moment: van een kracht is het product van de grootte van een kracht en de afstand van de lijn waarlangs de kracht werkt tot het scharnierpunt. De lijn waarlangs de kracht werkt  werklijn. De afstand van het scharnierpunt tot aan de werklijn van de kracht  de arm van de kracht.
Moment=kracht × arm  M = F × r
De eenheid van moment: eenheid van de kracht × de eenheid van de afstand  N × m = Nm
Moment linksom = moment rechtsom  (F × arm)linksom = (F × arm)rechtsom
Deze wed heet de momentenwet of hefboomwet.

Hefbomen

Onder een hefboom versta je een voorwerp dat ergens een draaipunt heeft. Je kan er mee voor een moment zorgen, waar de kracht om wordt gezet in een kracht waarvan de grootte en/of de richting anders is.
Ook als er op een hefboom meer dan twee krachten werken, dan geldt de hefboomwet.

Kartol

Bij een vaste katrol ligt het draaipunt in het midden van het wiel. De kracht is aan beide kanten even groot. Het voordeel eraan is dat je naar beneden trekt en niet omhoog duwt.
Bij een losse katrol ligt het draaipunt op de rand van het wiel. Hierbij verklein je de kracht tweemaal, maar trekt wel naar boven.
Als je een vaste en losse combineert trek je naar beneden en je verkleint de kracht. Het enige is dat de kracht die uitoefent wel tweekeer zo klein is. Als je losse en vaste katrollen verbind kun je zogenaamde takels maken.

§9. Arbeid en vermogen

In het dagelijks leven zien we arbeid (W) als lichamelijke en geestelijke inspanning. In de natuurkunde alleen als je te maken hebt met kracht en verplaatsing.

Arbeid (W)

Arbeid is evenredig met kracht. Arbeid = kracht × weg  W = F × s
Dit geldt alleen als de kracht in de richting van de afstand werkt. De kracht wordt in newton (N) uitgedrukt en de weg in meter (m).
De eenheid van de arbeid = newton (N) × meter (m) = newtonmeter (Nm)/ (J)

Vermogen (P)

Onder vermogen (P) verstaan we: per seconde geleverde arbeid.
Vermogen = Arbeid / tijd  P = W/t
De eenheid is Watt (W)
Het vermogen wordt groter naarmate er meer arbeid in een seconde wordt verricht of naarmate dezelfde arbeid in een kortere tijd wordt verricht.

REACTIES

Log in om een reactie te plaatsen of maak een profiel aan.