1
Wat is traagheid?
2
Als je in de bus staat en de bus remt, wat voel je dan?
3
Als je in een auto zit, en de auto trekt hard op, wat voel je dan?
4
Als je in een lift staat, en de lift gaat naar boven, dan voel je je even wat zwaarder. Leg uit waarom.
5
Wat kun je zeggen over de krachten op je fiets als je met een constante snelheid fietst?
6
Ga er vanuit dat een fietser en een fiets samen 80kg wegen. De fiets remt met een snelheidsverandering van 7m/s2. Bereken de remkracht.
7
Een auto van 1400kg trekt op met een versnelling van 12m/s2. Bereken de kracht die je voelt als gevolg van het optrekken.
8
In welke richting voel je de kracht bij het optrekken?
9
Bereken de zwaartekracht op een blok van 15kg.
10
Bereken de versnelling op het blok van 15 kg bij een vrije val.
11
Bereken de zwaartekracht op een blok van 0,2kg.
12
Bereken de versnelling op het blok bij een vrije val.
13
Wat kun je zeggen over verschillende massa's bij een vrije val?
14
Waarom moet je jezelf goed vasthouden als je achter op een scooter zit?
15
Is het achterop een scooter zitten gevaarlijker met optrekken of met remmen? Leg uit.
16
Leg met de begrippen massa, traagheid en snelheid uit waarom een containerschip er zo lang over doet om af te remmen.
17
Ga er vanuit dat een containerschip een massa heeft van 500.000 ton. Dit is 500.000.000 kg. Het schip heeft een remkracht van 7,5MN. Dat is 7.500.000 N. Wat is de vertraging als het schip afremt?
18
Stel dat het schip een snelheid heeft van 12 m/s. Hoe lang duurt het voor het schip stil staat?
19
Leg met het begrip traagheid uit waarom gladde wegen gevaarlijk zijn.
Traagheid
Traagheid is het behoud van snelheid. Een voorwerp behoud zijn snelheid wanneer er geen krachten op het voorwerp werken. Hoe zwaarder het voorwerp is, hoe minder invloed een kracht heeft op de snelheid van het voorwerp.
Een professionele tennisser kan een bal serveren met een snelheid van 100 km/h. Toch is de tegenstander instaat de bal terug te spelen. Als een auto met 100 km/h aankomt is deze niet tegen te houden met een tennisracket. Het verschil tussen een auto en een tennisbal is de massa. Een auto die een snelheid heeft van 100 km/h heeft veel meer traagheid dan een tennisbal.
2 Van de 3 wetten van Newton
Newton beschreef 3 bekende wetten waarvan de eerste 2 over traagheid gaan.
De eerste wet
"Een voorwerp waarop geen resulterende kracht werkt, is in rust of beweegt zich rechtlijnig met constante snelheid voort."
De tweede wet
"Kracht verandert de beweging."
De formule bij deze wet is:
Fnetto = m * a
Fnetto = Netto of resulterende kracht in Newton
m = massa in kg
a = versnelling in m/s2
Stilstand
Stilstaan is een bijzondere snelheid. Een voorwerp beweegt niet ten opzichte van de omgeving. Toch gelden dezelfde regels voor een voorwerp dat stil staat. Hoe zwaarder het voorwerp, des te meer kracht nodig is om een voorwerp in beweging te krijgen. Daarom heeft een vrachtauto een veel grotere motor dan een scooter.
Afremmen
Om voorwerpen met snelheid af te remmen is ook kracht nodig. Hoe zwaarder het voorwerp, des te meer remkracht er nodig is. Een motorfiets kan veel harder remmen dan een autobus. Dit komt doordat een motorfiets slechts een massa heeft van ongeveer 250 kg. Een autobus weegt wel 9.000 kg.
Inzittende en lossen spullen
Als jij in een auto zit gleden dezelfde regels. Er is kracht nodig om van snelheid te veranderen. Als de auto waar jij inzit een snelheid heeft van 50 km/h, dan heb jij ook die snelheid. Als de auto dan plotseling hard remt vertraagt de auto. Jij houd je snelheid van 50 km/h vast en je gaat dus even sneller dan de auto. Tot je de gordel voelt. De gordel oefent een kracht op jou uit waardoor ook jij gaat afremmen.
Losse spullen die in de auto liggen zullen naar voren schieten. Eigelijk houden deze spullen hun snelheid terwijl de auto snelheid verminderd. Het lijkt dus alsof deze spullen naar voren schieten maar dat is niet zo.
Brommer
Als jij bij iemand achter op de brommer zit zul je je goed vast moeten houden. Als de brommer optrekt en je houd je niet vast zul je van de brommer vallen. Dit is omdat jij stil blijft staan en de brommer onder je weg rijd. Als je je niet vast houd werkt er ook geen kracht op je die je van snelheid doet veranderen.
Vrije val
Leonardo Da Vinci klom op de toren van Pisa en liet er 2 blokken van af vallen. Het ene blok was veel zwaarder dan het andere. Hij liet de 2 blokken tegelijk los en zag dat ze tegelijk de grond raakten. Zware voorwerpen vallen dus even snel als lichte voorwerpen. Hier is een verklaring voor.
Zware voorwerpen hebben een grote zwaartekracht. De formule om zwaartekracht te berekenen is Fz = m * g. Fz is de zwaartekracht in Newton, m de massa in kg en de zwaartekrachtconstante g is op aarde altijd 10. Hoe groter de massa, hoe groter de zwaartekracht.
Ook weten we dat zware voorwerpen meer kracht nodig hebben om van snelheid te veranderen. De formule voor traagheid is F = m * a. F is de kracht in Newton, m de massa en a de versnelling. Hoe zwaarder een voorwerp, hoe meer kracht er nodig is om het voorwerp te versnellen.
Deze twee natuurkundige wetten heffen elkaar op bij een vrije val. Zware voorwerpen hebben meer kracht nodig voor een versnelling maar hebben ook meer zwaartekracht. De zwaartekracht is precies genoeg om zware en lichte voorwerpen met dezelfde snelheid te laten vallen.
Doelen
- Je kent het begrip traagheid.
- Je kent de eerste en tweede wet van Newton.
- Je kunt de zwaartekracht berekenen.
- Je kunt rekenen met de tweede wet van Newton.
- Je kunt verklaren waarom voorwerpen in een vrije val even snel vallen.