Pdf downloadenPdf downloadenX
Dit artikel is bijdragen van Grace Imson, MA. Grace Imson is wiskundedocent en heeft meer dan 40 jaar ervaring. Ze is momenteel wiskundedocent aan het City College of San Francisco en was eerder verbonden aan de faculteit wiskunde van Saint Louis University. Grace heeft wiskundeles gegeven op de basisschool, de middelbare school en de universiteit. Ze heeft een masterdiploma in onderwijswetenschappen met een specialisatie in schoolbestuur en -toezicht behaald aan Saint Louis University.
Dit artikel bevat 7 bronverwijzingen, die onderin het artikel te vinden zijn.
Dit artikel is 2.147 keer bekeken.
De nettokracht is de totale hoeveelheid kracht die op een object inwerkt als je rekening houdt met zowel de grootte als de richting. Een object met een nettokracht van nul staat stil. Een ongebalanceerde kracht, of nettokracht van een magnitude groter of kleiner dan nul, leidt tot een versnelling van het object.[1] Als je een kracht eenmaal hebt [[Kracht-berekenen|berekend] of de grootte ervan hebt gemeten, dan is het eenvoudig om ze te combineren en op die manier de nettokracht te vinden. Door een eenvoudig krachtdiagram te schetsen en ervoor te zorgen dat alle krachten gelabeld zijn en in de juiste richting staan, wordt het berekenen van de nettokracht een koud kunstje.
Stappen
Teken een vrij lichaamsdiagram. Een vrije-lichaamsdiagram is een snelle schets van een object dat alle krachten illustreert die op het object inwerken en de richting waarin deze krachten werken. Lees de opgave en teken een eenvoudige schets van het object in kwestie en de pijlen die elke kracht die op dat object inwerken weergeven.[2]- Bijvoorbeeld: Bereken de nettokracht van een object met een gewicht van 20 N dat op een tafel ligt en met 5 N kracht naar rechts wordt geduwd, maar stil blijft staan door een wrijvingskracht van 5 N.
Bepaal de positieve en negatieve richtingen van de krachten. Standaard zijn pijlen die naar boven of naar rechts wijzen positief en pijlen die naar beneden of naar links wijzen negatief. Onthoud dat je meerdere krachten in dezelfde richting kunt laten werken. Krachten die tegenover elkaar staan zullen altijd tegengestelde tekens hebben (één positief, één negatief)..[3]- Als je met meerdere krachtdiagrammen werkt, zorg er dan voor dat je de richtingen consistent houdt.
- Label de grootte van elke kracht met een '+' of '-' teken op basis van de richting van de pijl die je in het krachtdiagram hebt aangegeven.
- Bijvoorbeeld: De zwaartekracht is een neerwaartse kracht waardoor deze negatief is. De normaalkracht is opwaarts en dus positief. De duwkracht is naar rechts waardoor die positief is, terwijl de wrijvingskracht deze kracht naar links tegenwerkt (negatief).
Label alle krachten. Zorg ervoor dat je alle krachten die op het object inwerken labelt. Wanneer een voorwerp op een oppervlak rust, is er een neerwaartse zwaartekracht (Fg) en een gelijke kracht in de tegenovergestelde richting die de normaalkracht wordt genoemd (Fn). Naast deze twee krachten moet je de rest van de krachten die in het probleem worden genoemd, labelen. Schrijf de grootte van elke kracht in Newton naast het gegeven label.[4]- Een standaard manier om krachten te labelen is met een hoofdletter F en een eerste letter van de kracht. Als er bijvoorbeeld een kracht is als gevolg van de wrijving, dan geef je deze aan met Ff.
- Zwaartekracht: Fg = -20 N
- Normaalkracht: Fn = +20 N
- Wrijvingskracht: Ff = -5 N
- Duwkracht: Fp = +5 N
Tel alle krachten bij elkaar op. Nu je alle krachten hebt aangegeven met zowel een richting als een grootte, hoef je ze alleen maar bij elkaar op te tellen. Schrijf een vergelijking voor de nettokracht (Fnet) waarbij Fnet gelijk is aan de som van alle krachten die op het object inwerken.[5]- Bijvoorbeeld: Fnet = Fg + Fn + Ff + Fp = -20 + 20 -5 + 5 = 0 N. Omdat de nettokracht 0 N is, beweegt het object niet.
Advertentie
Teken een krachtschema. Wanneer je een diagonale kracht hebt die onder een hoek op het object inwerkt, moet je de horizontale (Fx) en verticale (Fy) componenten van de kracht vinden om de grootte ervan te bepalen. Je hebt hiervoor trigonometrie en de richtingshoek (meestal θ 'theta') nodig. De richtingshoek θ wordt altijd tegen de klok in gemeten vanaf de positieve x-as.[6]- Teken het krachtdiagram inclusief de hoek van de diagonale kracht.
- Schets elke pijl in de juiste richting waarin de kracht werkt en geef deze aan met de juiste grootte.
- Bijvoorbeeld: Schets het diagram voor een object van 10 N met een kracht van 25 N naar boven en naar rechts onder een hoek van 45°. Er is ook een wrijvingskracht links van 10 N.
- Krachten omvatten: Fg = -10 N, Fn = + 10 N, Fp = 25 N, Ff = -10 N.
Bereken Fx en Fy met behulp van de drie goniometrische verhoudingen. (SOS CAS TOA). Met behulp van de diagonale kracht (F) als de hypotenusa van een rechte driehoek en Fxy als de benen van die driehoek, kun je elk berekenen.[7]- Onthoud: CAS is cosinus(θ) = aangrenzende/hypotenusa. Fx = cos θ *F = cos(45°) *25 = 17,68 N.
- Onthoud: SOS is sinus(θ) = tegenovergestelde/hypotenusa. Fy = sin θ *F = sin(45°) *25 = 17,68 N.
- Merk op dat er meerdere diagonale krachten tegelijkertijd op een object kunnen werken, dus zal je Fx en Fy van elke kracht in de opgave moeten vinden. Tel vervolgens de Fx-waarden op voor de totale kracht in de horizontale richting en tel de Fy-waarden op voor de totale kracht in de verticale richting.
Bewerk het krachtdiagram. Nu je de afzonderlijke horizontale en verticale componenten van de diagonale kracht hebt berekend, kun je een nieuw krachtdiagram schetsen dat deze krachten weergeeft. Gum de diagonale kracht uit en teken in plaats daarvan de pijlen voor de afzonderlijke horizontale en verticale grootten.- Bijvoorbeeld: in plaats van één diagonale kracht, zal het diagram nu één verticale kracht hebben die naar boven wijst met een grootte van 17,68 N en één horizontale kracht die naar rechts wijst met een grootte van 17,68 N.
Tel alle krachten in de x- en y-richting bij elkaar op. Zodra je een nieuw krachtendiagram hebt getekend, bereken je de nettokracht (Fnet) door alle horizontale krachten bij elkaar op te tellen en alle verticale krachten bij elkaar op te tellen. Vergeet niet om alle richtingen van de vectoren consistent te houden in de hele uitwerking van de opgave.- Bijvoorbeeld: Horizontale vectoren zijn alle krachten langs de x-as: Fnetx = 17,68 - 10 = 7,68 N.
- Verticale vectoren zijn alle krachten langs de y-as: Fnety = 17,68 + 10 - 10 = 17,68 N.
Bereken de grootte van de netto-krachtvector. In dit stadium heb je twee krachten: een in de x-richting en een in de y-richting. De grootte van de krachtvector is de hypotenusa van de driehoek die gevormd wordt door deze twee componentenvectoren. Gebruik gewoon de stelling van Pythagoras om de hypotenusa te berekenen: Fnet = √ (Fnetx2 + Fnety2).[8]- Bijvoorbeeld: Fnetx = 7,68 N en Fnety = 17,68 N
- Gebruik in de vergelijking: Fnet = √ (Fnetx2 + Fnety2) = √ (7,682 + 17,682)
- Los op: Fnet = √ (7,682 + 17,682) = √(58,98 + 35,36) = √94,34 = 9,71 N.
- De grootte van de kracht is 9,71 N in een diagonaal naar boven en naar rechts.
Advertentie
Bronnen
- ↑ http://www.physicsclassroom.com/class/newtlaws/Lesson-2/Determining-the-Net-Force
- ↑ http://www.studyphysics.ca/newnotes/20/unit01_kinematicsdynamics/chp05_forces/lesson19.htm
- ↑ http://www.physicsclassroom.com/class/newtlaws/Lesson-2/Determining-the-Net-Force
- ↑ http://www.physicsclassroom.com/class/newtlaws/Lesson-2/Drawing-Free-Body-Diagrams
- ↑ http://study.com/academy/lesson/what-is-net-force-definition-magnitude-equations.html
- ↑ http://www.physicsclassroom.com/class/vectors/Lesson-3/Resolution-of-Forces
- ↑ http://www.physicsclassroom.com/class/vectors/Lesson-3/Resolution-of-Forces
- ↑ https://www.mathsisfun.com/pythagoras.html
Over dit artikel
Wiskundedocent
Dit artikel is bijdragen van Grace Imson, MA. Grace Imson is wiskundedocent en heeft meer dan 40 jaar ervaring. Ze is momenteel wiskundedocent aan het City College of San Francisco en was eerder verbonden aan de faculteit wiskunde van Saint Louis University. Grace heeft wiskundeles gegeven op de basisschool, de middelbare school en de universiteit. Ze heeft een masterdiploma in onderwijswetenschappen met een specialisatie in schoolbestuur en -toezicht behaald aan Saint Louis University. Dit artikel is 2.147 keer bekeken.
Categorieën: Natuurkunde
Deze pagina is 2.147 keer bekeken.
Was dit artikel nuttig?
⚠️ Disclaimer:
Content from Wiki How Nederlands language website. Text is available under the Creative Commons Attribution-Share Alike License; additional terms may apply.
Wiki How does not encourage the violation of any laws, and cannot be responsible for any violations of such laws, should you link to this domain, or use, reproduce, or republish the information contained herein.
- - A few of these subjects are frequently censored by educational, governmental, corporate, parental and other filtering schemes.
- - Some articles may contain names, images, artworks or descriptions of events that some cultures restrict access to
- - Please note: Wiki How does not give you opinion about the law, or advice about medical. If you need specific advice (for example, medical, legal, financial or risk management), please seek a professional who is licensed or knowledgeable in that area.
- - Readers should not judge the importance of topics based on their coverage on Wiki How, nor think a topic is important just because it is the subject of a Wiki article.
Advertentie
