dag Nasib,

Je hebt gelijk als dat voorwerp aanvankelijk stil ligt: om het dan op gang te brengen is er een versnelling nodig, F_til > zwaartekracht en dus een nettokracht omhoog.
Maar zodra het op gang is, en je wilt het met constante snelheid verder omhoog tillen,
dan geldt:

• geen verandering van snelheid
• dus geen versnelling ( a= 0 m/s²)
• Dus ook F_netto = m × a = m × 0 = 0 N

en dan hoeft je tilkracht dus verder maar net meer die zwaartekracht op te heffen. 

Bij omlaag gaan werkt dat net zo. Met constante snelheid naar beneden? Dan is de tilkracht even groot als de zwaartekracht.

Proefje op de som: Badkamerweegschaal in de lift.

mijn hypothese:
Helemaal in het begin als de lift op gang komt (omhoog versnelt) is je gewicht even wat groter. Eenmaal op constante snelheid op weg omhoog weeg je precies evenveel als in een stilstaande lift. 

Jouw hypothese:
...dat de kracht juist groter moet zijn...

Check maar welke hypothese klopt. 

Groet, Jan

>Nou zit ik ermee dat de kracht juist groter moet zijn, want als het even groot is, dan behoudt het toch een positie.

Nee, niet per se. Zonder (netto) kracht beweegt een voorwerp met vaste snelheid. Dat kan stilstand zijn (v = 0 m/s) maar even zo goed een vaste snelheid (bijv. 10 cm/s).

Bij het optillen van een voorwerp is er eerst wel een kracht groter dan de zwaartekracht nodig (want van stilliggen v = 0 m/s naar een eindsnelheid v waarmee je een voorwerp verplaatst.

Dat stilliggen is bedriegelijk: de zwaartekracht trekt eraan (graaf maar eens een kuil en het voorwerp valt erin) en de grond waarop het ligt geeft een even grote tegenkracht (normaalkracht) zodat netto 0 N kracht op het voorwerp wordt uitgeoefend en dus een vaste snelheid heeft, hier v = 0 m/s. 

De zwaartekracht werkt altijd. Dus om een voorwerp met vaste snelheid omhoog te brengen moet je eerst een grotere (aan zwaartekracht tegengestelde) kracht uitoefenen en daarna kun je die kracht verminderen tot even groot als de zwaartekracht. Dan is de netto kracht op dat voorwerp 0 N en beweegt het met vaste snelheid.

Je conclusies:
> omhoog brengen Ftil>Fz
klopt want er is een netto kracht nodig om vanuit stilstand omhoog te bewegen

> stil houden: Ftil=Fz
stil houden is slechts 1 situatie van vaste snelheid, nl. 0 m/s  Maar als een voorwerp al een snelheid heeft gekregen (doordat je het optilt) dan gaat het met die snelheid door.

Dus: beginnend met een voorwerp in stilstand (op de grond of bovenop een muur)
stijgen: kracht nodig > zwaartekracht om voorwerp omhoog te doen bewegen (gaat steeds sneller)
            kracht = zwaartekracht:  voorwerp met vaste snelheid tillen
            kracht < zwaartekracht:  voorwerp neemt in snelheid af en zal tot stilstand komen (en daarna wellicht weer dalen - zie "dalen")

omlaag brengen: 
           kracht < zwaartekracht:  voorwerp daalt vanuit stilstand (en zakt steeds sneller)
           kracht = zwaartekracht: voorwerp daalt met vaste snelheid
           kracht > zwaartekracht: voorwerp remt af en komt met snelheid 0 m/s op de grond terecht (en zou na 0 m/s zelfs weer kunnen stijgen als de kracht aanhoudt: zie "stijgen")

Antwoord op meneer Jan,

 

Mijn hypothese is kloppend tot een limiet neem ik aan.

Dus gedurende het begin van de beweging omhoog zal de kracht die ik lever om iets op te tillen

groter zijn dan de Fz. Maar zodra ik het stil hou of met een constante snelheid beweeg (geen versnelling dus), dan is de kracht die ik lever niet precies gelijk aan Fz, maar een tikkie groter dan de Fz.

Dus mogen we dit verwaarlozen en zeggen we dat ze gelijk zijn, omdat het een klein verschil is.

 

Klopt deze hypothese?

 

Voor meneer Klerk,

''kracht > zwaartekracht: voorwerp remt af en komt met snelheid 0 m/s op de grond terecht (en zou na 0 m/s zelfs weer kunnen stijgen als de kracht aanhoudt: zie "stijgen")''

Maar stel dat een object vanuit de lucht daalt en er wordt een grotere kracht dan de Fz geleverd.

Stijgt het dan juist niet automatisch? Stel dat hij toch wel de grond nadert, hoe kan de snelheid 0 m/s zijn? Want je hebt toch een snelheid nodig om iets in beweging te krijgen/houden?

 

Ik hoor het graag van u.

 

Gr,

 

Nasib

>Maar stel dat een object vanuit de lucht daalt en er wordt een grotere kracht dan de Fz geleverd.

Als die tegengesteld is aan de zwaartekracht dan neemt eerst de valsnelheid af (want netto kracht omhoog dus ook versnelling omhoog dus ook verandering in snelheid omhoog). Maar verandering betekent wijziging op huidige situatie.  Met  -10 m/s naar beneden en een versnelling omhoog van 2 m/s² betekent dat het 5 s duurt voordat de daling stopt en na de 5e seconde weer omhoog beweegt.

>Stel dat hij toch wel de grond nadert, hoe kan de snelheid 0 m/s zijn?
Dan is die snelheid ook niet nul, die is misschien -3 m/s en als de versnelling omhoog 1 m/s² is dan zal het dalen eerst in snelheid langzamer gaan, bijv. eerst -2 m/s en dan -1 m/s zijn voordat het 0 m/s wordt. En misschien ligt het voorwerp dan al op de grond. Alleen als 0 m/s wordt bereikt voordat het voorwerp de grond raakt, dan begint het weer te stijgen als de kracht blijft werken.

Je moet versnelling en snelheid goed uit elkaar houden. Die hoeven niet dezelfde kant op te wijzen!

>Want je hebt toch een snelheid nodig om iets in beweging te krijgen/houden?
Dat is een denkfout die vrijwel iedereen voor de 17e eeuw had. Om iets in beweging te krijgen heb je een kracht nodig (F =ma) die een versnelling levert (en dus verandering van snelheid, bijv, van 0 m/s naar 1 m/s).
Eenmaal een bepaalde snelheid hebbend kan een voorwerp met die snelheid altijd doorgaan zonder dat er een kracht is.
Als er wel een tegenkracht is dan zal die de snelheid weer (negatieve versnelling) doen afnemen tot 0 m/s. En dat is op aarde vrijwel altijd het geval. Of de luchtwrijving stopt een voorwerp of de wrijving met de grond snoept energie (en snelheid) af. En pas bij Galilei en Newton begon men door te krijgen hoe het echt zat.

Hi Theo,

 

Thanks ik begrijp het nu. Maar wat ik bedoel met het verband tussen snelheid en beweging:

Stel dat een object zich 20m in de lucht bevindt, en het heeft een snelheid van 0 m/s.
Hoe kan die ooit de grond bereiken? Want hij moet toch naar beneden vallen? Bij het vallen/bewegen is toch wel een snelheid of vernelling (vertraging) nodig, anders staat het toch stil in de lucht.

En wat meneer Newton aangeeft dat er een kracht nodig is die een versnelling levert,
nou heeft toch een versnelling een bepaalde snelheid nodig v>0

En hoe zit dit dan als een voorwerp vanaf het begin al met een constante snelheid beweegt (hij heeft natuurlijk ergens een korte versnelling gehad)?

 blijkbaar niet. 

 als hij valt betekent dat dat er een kracht op werkt, en jij bedoelt hier de zwaartekracht.
Daardoor gaat dat voorwerp inderdaad versnellen naar beneden, zogezegd vallen.

Stel dat ons voorwerp een veertje is. 
Al heel vlot begint dat veertje een serieuze luchtweerstand te ondervinden. Dat is dus een kracht tegen zijn bewegingsrichting in (en dus ook tegen de zwaartekracht in)  . Bij een zekere snelheid zal die luchtweerstand even groot worden als de zwaartekracht.
Vanaf dat ogenblik is de nettokracht op het veertje dus 0 N.
Vanaf dat ogenblik versnelt het veertje niet meer.
Vanaf dat ogenblik valt dat veertje dus met een constante snelheid naar beneden.

Precies datzelfde verhaal geldt voor parachutisten.

Is dat wat je bedoelt? 

Groet, Jan

>Want hij moet toch naar beneden vallen? Bij het vallen/bewegen is toch wel een snelheid of versnelling (vertraging) nodig, anders staat het toch stil in de lucht.

Inderdaad. Er is een versnelling (door zwaartekracht, 9,81 m/s²) dus dat stilstaande object heeft na 1 seconde al een snelheid van 9,81 m/s en na 2 seconden 19,62 m/s enz. Uiteindelijk komt die wel op de grond. Veertjes en loden kogels op het zelfde moment als de lucht geen invloed zou hebben. Zoals Jan al aangeeft ondervinden veertjes al snel heel veel luchtweerstand (en ondervinden zelf weinig zwaartekracht dus de luchtweerstand is al snel bijna even groot: zeer kleine snelheid naar beneden: "dwarrelen").

>heeft toch een versnelling een bepaalde snelheid nodig v>0
Nee, een versnelling heeft niks nodig. Daarom is het een versnelling: de snelheid wijzigt. Ook van 0 m/s naar bijv 9,81 m/s in een seconde valtijd...