Krachten en beweging: nettokracht, massa en gewicht, snelheid en veiligheid
Krachten en beweging: nettokracht, snelheid en veiligheid
Je moet krachten tekenen en optellen, massa en gewicht onderscheiden, snelheid berekenen en uitleggen hoe veiligheidsvoorzieningen de gevolgen van een botsing beperken.
Krachten
Een kracht is een vector: hij heeft grootte (in newton, N), richting en aangrijpingspunt. Teken een pijl met een krachtenschaal. Soorten: zwaartekracht, normaalkracht, spierkracht, veerkracht, wrijvingskracht en magnetische kracht. De zwaartekracht op aarde is F_z = m · g, met g ≈ 9,8 N/kg. Massa is in kilogram en verandert niet; gewicht is een kracht in newton en hangt af van g.
De nettokracht bepaalt de beweging. Is de nettokracht nul, dan staat een voorwerp stil of beweegt het met constante snelheid. Bij een grotere nettokracht verandert de snelheid sneller.
Snelheid
v = s / t, met s in meter en t in seconde, dus v in m/s. Omrekenen: km/h → m/s deel je door 3,6; m/s → km/h vermenigvuldig je met 3,6. Bij een beweging met verschillende snelheden gebruik je de gemiddelde snelheid over de hele afstand en de hele tijd.
Veiligheid en verkeer
De stopafstand is reactieafstand plus remweg. De reactietijd neemt toe bij vermoeidheid, alcohol of afleiding. De remweg wordt langer bij hogere snelheid, nat wegdek, slechte remmen of zware belading. Een gordel verlengt de remtijd van je lichaam, een kreukelzone vervormt en neemt energie op, een helm spreidt de kracht over een groter oppervlak.
Voorbeeld
Een fietser rijdt 18 km/h. Dat is 18 / 3,6 = 5 m/s. In 12 s legt hij 5 × 12 = 60 m af. Een leerling van 50 kg heeft een zwaartekracht van 50 × 9,8 = 490 N.
Valkuilen
- Massa en gewicht als hetzelfde behandelen.
- Vergeten door 3,6 te delen of te vermenigvuldigen.
- Bij een gemiddelde snelheid de tijden niet meenemen als de afstanden verschillen.
- Bij constante snelheid een nettokracht invullen die niet nul is.
- Reactieafstand en remweg bij elkaar optellen als de vraag alleen de remweg vraagt.