edubun
Nederlands
English한국어EspañolPortuguêsFrançaisDeutschItalianoNederlandsРусскийBahasa Indonesia日本語
Home›Natuurkunde

Krachten

Duwen, trekken, wrijving en zwaartekracht, en de drie wetten waarmee Newton kracht aan beweging koppelde. Laat in de bewegingssimulatie een slinger op de Aarde, de Maan of Mars bewegen en vergelijk de gemeten tijd met de formule.

Voortgang

Over deze cursus

Kracht is een vector, dus richting telt. Twee mensen die een kar met 30 N en 20 N dezelfde kant op trekken, geven samen 50 N. Trekken ze tegengesteld, dan is het 30 − 20 = 10 N naar de sterkste kant. Loodrechte krachten tel je op als zijden van een rechthoekige driehoek: 3 N oost en 4 N noord geven 5 N naar het noordoosten.

De zes hoofdstukken behandelen kracht, Newtons drie wetten, wrijving, zwaartekracht en gewicht, de slinger en een kennismaking met arbeid en energie. Newton beschreef de drie wetten in zijn Principia uit 1687. Het krachtenpaar uit de derde wet werkt op verschillende voorwerpen en heft elkaar dus nooit op. Een paard en wagen bewegen toch doordat de versnelling van het paard afhangt van alle krachten op het paard, inclusief de grond die tegen zijn hoeven duwt. Wrijving hangt nauwelijks af van het contactoppervlak: een baksteen schuift met ongeveer dezelfde wrijving op de platte of smalle kant. Iemand van 70 kg weegt ongeveer 687 N op aarde, 260 N op Mars en 113 N op de maan, met overal dezelfde massa.

In het bewegingslab laat je een slinger bewegen op aarde, de maan of Mars en vergelijk je de tijd met de formule. OpenStax geeft de periode als T = 2π√(L ÷ g). De massa van het slingergewicht staat er niet in, dus een zwaar en een licht gewicht met dezelfde slingerlengte slingeren synchroon. Een slinger van 1.00 m op aarde heeft T ≈ 2.006 s. Je kunt ook terugrekenen: een slinger van 75.000 cm met een periode van 1.7357 s geeft g ≈ 9.828 m/s².

Voor je begint

Met krachten verklaar je waarom voorwerpen bewegen zoals je in Beweging leert. Die cursus is daarom een logische eerste stap, vooral het hoofdstuk over versnelling. Je gebruikt ook F = ma en een vierkantswortel bij de slinger. Basisalgebra is dus genoeg; verder heb je niets nodig.

Als je klaar bent

Je kunt na afloop krachten optellen tot een resulterende kracht, met Newtons tweede wet de versnelling uit kracht en massa berekenen en uitrekenen welke kracht nodig is om een kist tegen de wrijving in in beweging te brengen. Je kunt massa en gewicht op de Aarde, Mars en de Maan onderscheiden, de gemeten periode van een slinger met de formule vergelijken en de arbeid berekenen die nodig is om een tas op een plank te tillen.

  1. 1Wat is een kracht?Eén newton is ongeveer de zwaartekracht op een kleine appel in je hand.
  2. 2De drie wetten van NewtonEen auto van 1200 kg heeft een resulterende kracht van 3600 N nodig voor een versnelling van 3 m/s².
  3. 3WrijvingEen slippende band heeft op droog beton een wrijvingscoëfficiënt van ongeveer 0.7; op nat beton daalt die tot ongeveer 0.5.
  4. 4Zwaartekracht en gewichtEen persoon van 70 kg heeft op Aarde een gewicht van ongeveer 687 N, op Mars 260 N en op de Maan 113 N, met overal dezelfde massa.
  5. 5De slingerEen slinger van 99.4 cm heeft 2 seconden nodig voor een volledige slingering, één seconde per richting.
  6. 6Arbeid en energie: een eerste kennismakingEen tas van 2 kg op een plank van 1.5 m hoog tillen kost ongeveer 29 joule arbeid. Als de tas valt, komt dezelfde 29 J weer vrij.

Verwante cursussen

  • Beweging
    Positie, baanafstand, snelheid en versnelling, daarna vallende en vliegende voorwerpen. Het bewegingslab lanceert een bal op Aarde, Maan of Mars en berekent voor je ogen tijd, hoogte en bereik.
  • Energie
    Arbeid, kinetische energie, potentiële energie, energiebehoud en vermogen, met uitgewerkte berekeningen. Het energielab laat een achtbaan rijden met energiebalken en een wrijvingsschuif. Je kunt er ook een last duwen of optillen om de arbeid en het vermogen te bekijken.
  • Golven en geluid
    Wat een golf is, hoe golflengte, frequentie en snelheid samenhangen, hoe geluid reist, hoe golven worden opgeteld, waarom snaren en buizen vaste tonen laten horen, en het elektromagnetische spectrum. Je bekijkt in het Golflab touwen, veren, geluid in een buis, golfbakken en staande golven die worden berekend met dezelfde formules als in de lessen.
  • Licht
    Schaduwen en rechtlijnige lichtvoortplanting, spiegels, breking en totale terugkaatsing, lenzen en het oog, kleur en prisma's, en de lange zoektocht naar een meting van de lichtsnelheid. Je volgt in het Golflab lichtstralen door glas, water en lenzen met de wet van Snellius en de dunne-lensformule.
Bronnen van deze cursus (10)
  • OpenStax College Physics 2e, chapter 4 (Newton's laws)
  • 5.1 (Friction, Table 5.1 coefficients)
  • 5.2 (Drag)
  • 7 (Work and energy)
  • 16.4 (The simple pendulum, worked example 75.000 cm and 1.7357 s) (openstax.org/books/college-physics-2e)
  • NIST CODATA standard acceleration of gravity 9.80665 m/s² and Newtonian constant of gravitation (physics.nist.gov/cuu/Constants)
  • NASA Moon and Mars Fact Sheets (surface gravity 1.62 m/s²; Mars 3.69 to 3.73 m/s²; Earth GM 0.39860 × 10⁶ km³/s², mean radius 6371 km; Earth surface acceleration 9.78 equator, 9.83 pole) (nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/)
  • Newton, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (1687)
  • Galileo, Two New Sciences (1638)
  • American Physical Society, "Christiaan Huygens Patents the First Pendulum Clock" (aps.org/apsnews/2017/06/huygens-patents-first-pendulum-clock).

Geraadpleegd: 2026-10-17