De tweede wet van Newton
34
De tweede wet van De tweede wet van Newton Newton 1. 1. De formule. De formule. 2. 2. Resulterende kracht. Resulterende kracht. 3. 3. Eenvoudige Eenvoudige toepassingen. toepassingen. 4. 4. Een ingewikkelder Een ingewikkelder toepassing. toepassing. 5. 5. Een voorwerp op een Een voorwerp op een helling. helling.
description
De tweede wet van Newton. De formule. Resulterende kracht. Eenvoudige toepassingen. Een ingewikkelder toepassing. Een voorwerp op een helling. Rol- en luchtweerstand. Einde. De tweede wet van Newton. De formule. Resulterende kracht. Eenvoudige toepassingen. - PowerPoint PPT Presentation
Transcript of De tweede wet van Newton
De tweede wet van NewtonDe tweede wet van Newton1.1. De formule. De formule.
2.2. Resulterende kracht.Resulterende kracht.
3.3. Eenvoudige toepassingen.Eenvoudige toepassingen.
4.4. Een ingewikkelder toepassing.Een ingewikkelder toepassing.
5.5. Een voorwerp op een helling. Een voorwerp op een helling.
6.6. Rol- en luchtweerstand.Rol- en luchtweerstand.
7.7. Einde.Einde.
De tweede wet van NewtonDe tweede wet van Newton1.1. De formule. De formule. 2. Resulterende kracht.Resulterende kracht.3. Eenvoudige toepassingen.Eenvoudige toepassingen.4. Een ingewikkelder toepassing.Een ingewikkelder toepassing.5. Een voorwerp op een helling. Een voorwerp op een helling. 6. Rol- en luchtweerstand.Rol- en luchtweerstand.7. Einde.Einde.
De De tweede wet van Newtontweede wet van Newton luidt: luidt:
m.aFr
m = massa inm = massa in
a = versnelling ina = versnelling in
FFrr = resulterende (totale) kracht in = resulterende (totale) kracht in NN
kgkg
m/sm/s22
De tweede wet van NewtonDe tweede wet van Newton1. De formule.De formule. 2.2. Resulterende kracht.Resulterende kracht.3. Eenvoudige toepassingen.Eenvoudige toepassingen.4. Een ingewikkelder toepassing.Een ingewikkelder toepassing.5. Een voorwerp op een helling. Een voorwerp op een helling. 6. Rol- en luchtweerstand.Rol- en luchtweerstand.7. Einde.Einde.
De resulterende kracht . . .De resulterende kracht . . .
Fr =Fr =
FF11 = 50 N = 50 NFF22 = 30 N = 30 N
50 + 30 =50 + 30 = 80 N80 N
FF11 = 50 N = 50 N
Fr =Fr = 50 - 30 =50 - 30 = 20 N20 N
FF22 = 30 N = 30 N
De tweede wet van NewtonDe tweede wet van Newton1. De formule. De formule. 2. Resulterende kracht.Resulterende kracht.3.3. Eenvoudige toepassingen.Eenvoudige toepassingen.4. Een ingewikkelder toepassing.Een ingewikkelder toepassing.5. Een voorwerp op een helling. Een voorwerp op een helling. 6. Rol- en luchtweerstand.Rol- en luchtweerstand.7. Einde.Einde.
1. Versnellen:1. Versnellen:
•• FFrr = m.a = m.a
FF11 = 50 N = 50 NFF22 = 30 N = 30 N
Je ziet een wagentje van 40 kg.Je ziet een wagentje van 40 kg.
Bereken zijn versnelling.Bereken zijn versnelling.
•• 50 + 30 = 40.a50 + 30 = 40.a•• 80 = 40.a80 = 40.a•• a = 80/40 = a = 80/40 = 2,0 m/s2,0 m/s22
Geg.: m = 40 kg, FGeg.: m = 40 kg, Frr = 80N. Gevr.: a! = 80N. Gevr.: a!
mm
FFrr
aa
Een auto versnelt
2. versnellen:2. versnellen:
•• FFrr = m.a = m.a
FF11 = 50 N = 50 N
Het wagentje rijdt naar rechts.Het wagentje rijdt naar rechts.
Bereken zijn versnelling.Bereken zijn versnelling.
•• 50 - 30 = 40.a50 - 30 = 40.a•• 20 = 40.a20 = 40.a
•• a = 20/40 = a = 20/40 = 0,50 m/s0,50 m/s22
FFww = 30 N = 30 N 40 kg40 kg
Een auto vertraagt
3. Vertragen:3. Vertragen:
•• FFrr = m.a = m.a
FF11 = 20 N = 20 N
Het wagentje rijdt naar rechts.Het wagentje rijdt naar rechts.
Bereken zijn versnelling.Bereken zijn versnelling.
•• 20 - 30 = 40.a20 - 30 = 40.a•• -10 = 40.a-10 = 40.a
•• a = -10/40 = (-)a = -10/40 = (-)0,25 m/s0,25 m/s22: vertraging!: vertraging!
FFww = 30 N = 30 N40 kg40 kg
Een rekenvoorbeeld:Een rekenvoorbeeld:
•• FFrr = m.a = m.a
FF11 = 30 N = 30 N
Het wagentje rijdt naar rechts.Het wagentje rijdt naar rechts.
Bereken zijn versnelling.Bereken zijn versnelling.
•• 30 - 30 = 50.a30 - 30 = 50.a•• a = 0/50 = 0 m/sa = 0/50 = 0 m/s2 2
•• Dus v is constant!Dus v is constant!
FFww = 30 N = 30 N50 kg50 kg
De tweede wet van NewtonDe tweede wet van Newton1. De formule.1. De formule.2. Resulterende kracht.2. Resulterende kracht.3. Eenvoudige toepassingen.3. Eenvoudige toepassingen.
4. Een ingewikkelder toepassing.4. Een ingewikkelder toepassing.
6. Einde.6. Einde.5. Een voorwerp op een helling.5. Een voorwerp op een helling.
De tweede wet van NewtonDe tweede wet van Newton1. De formule. De formule. 2. Resulterende kracht.Resulterende kracht.3. Eenvoudige toepassingen.Eenvoudige toepassingen.4.4. Een ingewikkelder toepassing.Een ingewikkelder toepassing.5. Een voorwerp op een helling. Een voorwerp op een helling. 6. Rol- en luchtweerstand.Rol- en luchtweerstand.7. Einde.Einde.
Een slee op het ijs
FFss
FFzz
FFnn
FFww
1.1. Een slee op het ijs:1.1. Een slee op het ijs:
Oplossing . . .Oplossing . . .
FFss = 40 N = 40 N
FFww = 30 N = 30 N
Je ziet een slee van 10 kg.Je ziet een slee van 10 kg.
a. Bereken zijn versnelling.a. Bereken zijn versnelling.
b. Bereken de normaalkracht.b. Bereken de normaalkracht.
30°30°
30°30°
1.2. Een slee op het ijs:1.2. Een slee op het ijs:
•• Dat zijnDat zijn ....
•• Teken alle krachten . . .Teken alle krachten . . .
FwFw, , FsFs, Fz , Fz enen FnFn..
FFss = 40 N = 40 N
FFww = 30 N = 30 NFFnn
FFzz
1.3. Een slee op het ijs:1.3. Een slee op het ijs:
•• Kijk naar krachten in de x-richting.Kijk naar krachten in de x-richting.
FFsxsx
•• De versnelling is in de x-richting.De versnelling is in de x-richting.
•• Ontbind de ‘schuine’ kracht FOntbind de ‘schuine’ kracht Fss..
FFsysy
FFss = 40 N = 40 N
FFww = 30 N = 30 N 30°30°
FFzz
FFnn
1.4. Een slee op het ijs:1.4. Een slee op het ijs:
•• cos 30° = cos 30° =
•• Bereken de x-component van FBereken de x-component van Fss::
FFsxsx = 40. cos 30° = = 40. cos 30° = Fsx/40 Fsx/40
34,6 N34,6 N
FFss = 40 N = 40 N
FFww = 30 N = 30 NFFsxsx
FFsysy
30°30°
FFzz
FFnn
=34,6 N=34,6 N
1.5. De slee van 10 kg wordt versneld:1.5. De slee van 10 kg wordt versneld:•• Bereken de versnelling:Bereken de versnelling:
•• FFrr = m.a = m.a 34,6 – 30 = 10.a34,6 – 30 = 10.a
a = 4,6/10 =0,460.. = a = 4,6/10 =0,460.. = 0,46 m/s0,46 m/s22
4,6 = 10.a4,6 = 10.a
FFss = 40 N = 40 N
FFww = 30 N = 30 NFFsxsx = 34,6 N = 34,6 N
FFsysy
30°30°
FFzz
FFnn
1.6. Een slee van 10 kg:1.6. Een slee van 10 kg:
•• Het aantal vertikale krachten is:Het aantal vertikale krachten is:
•• De vertikale krachten:De vertikale krachten:
33
FFss = 40 N = 40 N
FFww = 30 N = 30 NFFsxsx = 34,6 N = 34,6 N
FFsysy
30°30°
FFzz
FFnn
1.7. Een slee van 10 kg:1.7. Een slee van 10 kg:
•• sin 30° = sin 30° =
•• Bereken de y-component van Fs:Bereken de y-component van Fs:
FFsysy = 40. sin 30° = = 40. sin 30° = FFsysy/40 /40
20 N20 N
20 N =20 N =FFss = 40 N = 40 N
FFww = 30 N = 30 NFFsxsx = 34,6 N = 34,6 N
FFsysy
30°30°
FFzz
FFnn
1.8. Een slee van 10 kg:1.8. Een slee van 10 kg:
•• Vertikaal is er evenwicht . . .Vertikaal is er evenwicht . . .
•• FFzz == m.g = 10 . 9,81 = m.g = 10 . 9,81 = 98,1 N98,1 N
20 N =20 N =
FFzz
FFss = 40 N = 40 N
FFww = 30 N = 30 NFFsxsx = 34,6 N = 34,6 N
FFsysy
30°30°FFnn
= 98,1 N= 98,1 N
1.9 Een slee van 10 kg:1.9 Een slee van 10 kg:
•• FFnn ++ 2020 == 98,1 98,1
•• Evenwicht, dus FEvenwicht, dus Fomhoogomhoog = F = Fomlaagomlaag
FFnn == 98,1 98,1 –– 2020 = = 78,1.. = 78,1.. = 78 N78 N
=78 N=78 N
FFsxsx = 34,6 N = 34,6 N
FFss = 40 N = 40 N
FFww = 30 N = 30 N
FFsy sy = 20 N= 20 N
FFnn
FFz z = 98,1 N= 98,1 N
30°30°
De tweede wet van NewtonDe tweede wet van Newton1. De formule. De formule. 2. Resulterende kracht.Resulterende kracht.3. Eenvoudige toepassingen.Eenvoudige toepassingen.4. Een ingewikkelder toepassing.Een ingewikkelder toepassing.5.5. Een voorwerp op een helling. Een voorwerp op een helling. 6. Rol- en luchtweerstand.Rol- en luchtweerstand.7. Einde.Einde.
3.3. Teken componenten . . . Teken componenten . . .
1.1. Een slee van 10 kg op een helling:1.1. Een slee van 10 kg op een helling:
FFzz
FFw w = 40 N= 40 N
1.1. Teken alle krachten. Teken alle krachten.
30°30°
FFnn2.2. Kies de assen . . . Kies de assen . . .
FFzyzy
FFzxzx
4.4. Bereken F Bereken Fzxzx en F en Fzyzy
1.2. Een slee van 10 kg op een helling:1.2. Een slee van 10 kg op een helling:
6.6. F Fzxzx berekenen: berekenen:
FFzz
FFw w = 40N= 40N
30°30°
FFnn
FFzyzy
FFzxzx
30°30°
5.5. F Fzz = =
sin30° =sin30° =
FFzx zx = 49,1 N= 49,1 N49,1 N49,1 N
7.7. F Fzyzy berekenen: berekenen:
cos30° =cos30° =
FFzy zy = 85,0 N= 85,0 N
85,0 N85,0 N
FFzxzx/98,1/98,1
FFzyzy/98,1/98,1
=98,1 N=98,1 N
mg = 10 . 9,81 = 98,1 Nmg = 10 . 9,81 = 98,1 N
1.2. Een slee van 10 kg op een helling:1.2. Een slee van 10 kg op een helling:
FFr r = ma= ma8.8. Versnelling berekenen: Versnelling berekenen:
49,1 - 4049,1 - 40
a = 9,1/10a = 9,1/10
9.9. F Fnn berekenen: berekenen:
FFnn = =
= 85,0 N= 85,0 N
=10.a=10.a
FFzy zy . . .. . .
FFzz
FFw w = 40N= 40N
30°30°
FFnn
FFzyzy
FFzxzx
30°30°
49,1 N49,1 N
85,0 N85,0 N
=98,1 N=98,1 N
= 0,91 m/s= 0,91 m/s22
85,0 N85,0 N
De tweede wet van NewtonDe tweede wet van Newton1. De formule. De formule. 2. Resulterende kracht.Resulterende kracht.3. Eenvoudige toepassingen.Eenvoudige toepassingen.4. Een ingewikkelder toepassing.Een ingewikkelder toepassing.5. Een voorwerp op een helling.Een voorwerp op een helling. 6.6. Rol- en luchtweerstand.Rol- en luchtweerstand.7. Einde.Einde.
Rolweerstand:Rolweerstand:
2. Massa, beter: normaalkracht2. Massa, beter: normaalkracht
De rolweerstand hangt af van:De rolweerstand hangt af van:1. Banden en wegdek.1. Banden en wegdek.
en (bijna) niet van de snelheid:en (bijna) niet van de snelheid:
FFrolrol
vv
Luchtweerstand:Luchtweerstand:
mm22
De luchtweerstand hangt af van:De luchtweerstand hangt af van:1. Snelheid v in1. Snelheid v in
3. Vorm: stroomlijn, Cw – waarde.3. Vorm: stroomlijn, Cw – waarde.4. Dichtheid 4. Dichtheid in in
m/sm/s2. Frontaal oppervlak A in2. Frontaal oppervlak A in
kg/mkg/m33
FFlucht lucht in kNin kN
v in m/sv in m/s2020 4040
22
11
AA
Luchtweerstand Audi bij 100 km/h:Luchtweerstand Audi bij 100 km/h:FFluchtlucht = = ½½..A.CA.Cw w .v.v22
Lucht: Lucht: = 1,3 kg/m = 1,3 kg/m33
Cw (Audi) = 0,30Cw (Audi) = 0,30
FFluchtlucht = = ½½. 1,3 . 2,0 . 0,30 . 28. 1,3 . 2,0 . 0,30 . 2822 = =
A = 2,0 mA = 2,0 m22 (Audi) (Audi)
0,36 kN0,36 kN
Bij 50 km/h is FBij 50 km/h is Fluchtlucht = = 0,36 kN/4 =0,36 kN/4 = 0,090kN0,090kN
v = 100 km/h =v = 100 km/h = 100.10100.1033m/3600s =m/3600s = 28 m/s28 m/s
De tweede wet van NewtonDe tweede wet van Newton1. De formule. De formule. 2. Resulterende kracht.Resulterende kracht.3. Eenvoudige toepassingen.Eenvoudige toepassingen.4. Een ingewikkelder toepassing.Een ingewikkelder toepassing.5. Een voorwerp op een helling.Een voorwerp op een helling. 6. Rol- en luchtweerstand.Rol- en luchtweerstand.7.7. Einde.Einde.
