Kracht en snelheid

Wendy stelde deze vraag op 23 augustus 2007 om 20:04.

Met welke kracht moet men aan een blok met massa 5 kg trekken om het een constante snelheid van 20 m/s te geven, als de wrijvingscoefficient tussen het vlak en blok 0,2 is?

a)100N

b)20N

c)9,81N

d)196,2

Ik ben zelf op antwoord d gekomen (dat overigens fout is). Dit heb ik gedaan:

5*9,81*20*0,2= 196,2N

Kunt u me uitleggen hoe ik op het goede antwoord C kan komen, ik zie niet welke formule ik moet gebruiken.

Alvast bedankt! 

 

 

Reacties

Jaap op 23 augustus 2007 om 20:06

Dag Wendy,
Volgens de eerste wet van Newton is de snelheid constant (20 m/s) als de resulterende kracht op het blok nul is. In horizontale richting is er een tegenwerkende wrijvingskracht Fw. Deze moet juist worden opgeheven door de gevraagde voorwaartse kracht F.
Voor de wrijvingskracht geldt Fw=c×Fn met c is de gegeven wrijvingscoëfficiënt en Fn is de normaalkracht van het vlak op het blok. In grootte is Fn gelijk aan de zwaartekracht Fz=m×g.
De werkwijze kan dus zijn: bereken Fz; stel Fn gelijk aan Fz; bereken Fw; stel de gevraagde voorwaartse kracht gelijk aan Fw. Dit geldt onder de voorwaarde dat het vlak horizontaal is en dat het blok de snelheid van 20 m/s al heeft.

Wat je hebt berekend, is 5*9,81*20*0,2= 196,2N. Anders geschreven: 0,2×(5×9,81)×20. Hierin herken je c×Fz×v=c×Fn×v=Fw×v met v is de snelheid. Het product F×v stelt echter niet de gevraagde kracht voor; F×v is het benodigde vermogen P (in watt) om te zorgen dat de snelheid van het blok even groot blijft.
Groeten, Jaap Koole

Jan op 23 augustus 2007 om 20:42

Dag Wendy,

 In aanvulling op Jaap's feilloze werk:

Ik ben zelf op antwoord d gekomen (dat overigens fout is). Dit heb ik gedaan: 5*9,81*20*0,2= 196,2N

als je wil weten of zo'n zelfgemaakte vergelijking kan kloppen moet je eens een algebrasommetje maken van de eenheden.

kg * m/s² * m/s * N/N = N(?)

de SI-weergave van N is kgm/s² , en de twee N-en van de wrijvingscoëfficiënt vallen tegen elkaar weg, dus dan staat er:

N * m/s = N

En dat kan dus niet kloppen. Ergo, vergelijking fout.

Groet, Jan 

Wendy op 23 augustus 2007 om 20:48

Ahhh, ok!

 Dus die snelheid staat er eigelijk een beetje los van. Ik was helemaal vergeten dat alleen de wrijving moest worden overwonnen.

Dank je wel voor de snelle reactie!

Senna op 03 juni 2019 om 16:21
Hoi! Ik heb dringend hulp nodig, 
ik heb morgen ( Dinsdag 4 juni ) een presentatie beoordeling van nask en ik begrijp 1 dingetje nog niet wat wel in de eisen staat.

”waarom is een kracht nodig voor snelheidsverandering”?.??

alsvast bedankt !
Senna
Theo de Klerk op 03 juni 2019 om 18:29
Dat is domweg de definitie (bij gebrek aan directe mogelijkheden tot meten van krachten - we kunnen alleen gevolgen van krachten bekijken).

De definitie van een kracht is dat het een voorwerp met bepaalde massa een versnelling geeft. In SI eenheden is het op elkaar afgestemd:
een kracht van 1 newton die werkt op een massa van 1 kg geeft die een versnelling van 1 m/s2, in formulevorm  F = ma  (met m=1 en a=1 en dus ook F=1)
Senna op 03 juni 2019 om 18:45
Heel erg bedankt voor deze uitleg!

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Noortje heeft achtentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Noortje nu over?

Antwoord: (vul een getal in)