Wrijvingskracht = Zwaartekracht??

Isa stelde deze vraag op 16 juni 2020 om 12:01.

 Hoe kan dit? In mijn boek staat dat de wrijvingskracht gelijk is aan de Zwaartekracht en ik mort dit uitleggen maar ik snap het niet? Get gaat om een proef met een ballon die vanaf 2m valt naar beneden.

Reacties

Theo de Klerk op 16 juni 2020 om 12:29
Dat is ook onzin.

Wrijving werkt meestal horizontaal (kast verschuiven), zwaartekracht vertikaal (geeft uiteindelijk gewicht).

Wat wel geconstateerd werd is dat er een relatie is tussen gewicht (naar beneden) en wrijving (horizontaal):   Fwr = μ Fnormaal  en Fnormaal is vaak gelijk aan het gewicht van een voorwerp dat ergens staat (op een tafel of de grond).

De reden van die relatie is dat de oppervlakken van het voorwerp dat je wilt verschuiven en het oppervlak waarop het staat, niet spiegelglad zijn maar ruw. 



Bij een ballon spelen andere zaken. 
  • hij blijft zweven omdat de ballon gevuld is met een stof die minder dicht is dan de buitenlucht (helium of warme lucht) waardoor er een netto opwaartse kracht is tot de hoogte waarop beide gelijk zijn (gewicht vs opwaartse kracht): dan zweeft de ballon. Zweven betekent dat zwaartekracht = opwaartse kracht. Maar die opwaartse kracht ontstaat door drukverschil binnen/buiten de ballon en heeft niks met wrijving te maken.
  • Als een ballon daalt of valt dan is het gewicht groter dan de opwaartse kracht van het ballongas. Dan speelt ook de omvang van de ballon mee: het moet luchtdeeltjes opzij duwen om te kunnen dalen. Dat wordt als luchtwrijving ervaren. Die blijkt evenredig met de vorm van de ballon en zijn daalsnelheid in het kwadraat ( F ∝ Av2) . Als die luchtwrijvingskracht toeneemt omdat de snelheid toeneemt zal die kracht (naar boven) op een gegeven moment gelijk zijn aan de zwaartekracht (naar beneden) en daalt vanaf dat moment de ballon met vaste snelheid verder naar beneden.  Parachutes werken op dezelfde manier.

Isa op 16 juni 2020 om 13:12
Bedankt, ik snap het nog steeds niet, maar ik vraag het dan wel aan mijn docent
Theo de Klerk op 16 juni 2020 om 13:19
Zwaartekracht en wrijvingskracht hebben op zich niks met elkaar te maken.

Maar bij ballonnen die vallen (of parachutes) komt ineens luchtwrijving in het spel omdat vallen met een (toenemende) snelheid gaat en die kracht  van de luchtwrijving is tegengesteld aan de zwaartekracht. Op moment dat ze even groot zijn (als snelheid voldoende groot is geworden) is er netto geen kracht meer en valt de ballon met vaste snelheid naar beneden.
Jan van de Velde op 16 juni 2020 om 16:54

Isa plaatste:

In mijn boek staat dat de wrijvingskracht gelijk is aan de Zwaartekracht 

en  daar komt dan achteraan "....in het geval dat...." 
Want zo los staat daar een natuurkundige onwaarheid.

En zo'n geval is er voor een feestballonnetje dat enige tijd na loslaten een constante snelheid bereikt. Want door toenemende snelheid nam de luchtwrijving tijdens het begin van de val meer en meer toe dat ze op zeker ogenblik even groot geworden is als de zwaartekracht. Dan is de kracht naar boven dus gelijk geworden aan de kracht naar beneden en is er dus ...

Theo de Klerk plaatste:

 ...netto geen kracht meer en valt de ballon met vaste snelheid naar beneden.
groet, Jan

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Roos heeft zevenentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Roos nu over?

Antwoord: (vul een getal in)