Kracht - Wetten van Newton

Dit hoofdstuk bevat de wetten van Newton. Voordat je hieraan kunt beginnen, zul je moeten begrijpen wat versnelling (acceleratie) is. Dit wordt uitgelegd bij bewegen.

We beginnen met een introductie over krachten.

Bij natuurkunde op de middelbare school beginnen we vaak met het eenvoudigste geval. Dit betekent dat we eerst zonder weerstand leren kijken naar krachten. Hoewel het aantal krachten waar je mee rekening moet houden hierdoor minder wordt, is het niet alledaags en dus ook lastig. Deze uitleg gaat in op wat er gebeurt wanneer we weerstand weglaten: dit maakt de eerste wet van Newton duidelijk.

Bij het kijken naar krachten op een object (massa) merken we vaak dat massa traag is. Dit is een uitwerking van de eerste wet van Newton: wanneer er geen nettokracht op een voorwerp werkt, gaat het met dezelfde snelheid rechtdoor. Het is tevens een inleiding op de tweede wet van Newton: wanneer er wel een nettokracht op een object werkt.

Nu we een basis hebben, kunnen we iets leren over wat krachten doen. Dit noemen we de tweede wet van Newton. Hier is dus wel sprake van een nettokracht, een resulterende kracht. Er werkt dus meer kracht de ene kant op, dan de andere. Denk hierbij aan het optrekken van een auto: de motor levert meer kracht dan de weerstand, en dus versnel je.

Voor de tweede wet van Newton moeten we weten wat massa is, maar ook kunnen we nu aan de slag met zwaartekracht. Bij bewegen hebben we al geleerd dat alles even versneld valt (9,81 m/s2); nu kunnen we deze versnelling toepassen om de grootte van de zwaartekracht uit te rekenen. Let op: hoewel de versnelling door de zwaartekracht op alle voorwerpen gelijk is, is de zwaartekracht dit niet!

We zijn begonnen zonder luchtweerstand, nu kunnen we aan de slag met luchtweerstand: vallen met luchtweerstand om precies te zijn. Bij een val komen alle aspecten aan bod. Direct na de sprong uit het vliegtuig werkt er een nettokracht op je: de zwaartekracht. Omdat er verder geen krachten zijn, versnel je. Door je toenemende snelheid wordt de luchtweerstand groter, waardoor deze uiteindelijk evengroot is als de zwaartekracht. Er is dan geen nettokracht, waardoor de snelheid constant wordt (is). Je hebt dan je eindsnelheid bereikt.

Aan het eind van alle lessen heb ik een samenvat-les gegeven. Hierin komen de belangrijkste onderwerpen nogmaals aan bod. Mocht je nou iets niet helemaal begrijpen uit dit filmpje, kijk dan de uitgebreide variant over dat onderwerp hierboven nogmaals: misschien begrijp je het nu wel, aangezien je meer van de stof hebt gezien.