nettokracht invloed op eindsnelheid

Milou stelde deze vraag op 20 augustus 2021 om 15:07.

 Hoii,

Ik vraag me af of de eindsnelheid van een voorwerp groot kan worden als je nettokracht klein is. En wat het verschil is tussen een grote en een kleine nettokracht.
Kan iemand mij daar alsjeblieft mee helpen?

Milou:)

Reacties

Theo de Klerk op 20 augustus 2021 om 15:52
Er zijn geen grote en kleine nettokrachten. Een nettokracht is de resultante van de optelling van alle krachten op een voorwerp. Die resultante kan wel een grote of kleine waarde hebben.
Als twee tegengestelde krachten even hard trekken is de resultante 0 N.
Als ze dezelfde kant op trekken is de resultante 2 x de ene kracht.

Een kracht geeft een versnelling (F = ma ofwel  a = F/m).  Hoe groter de kracht of hoe kleiner de massa, des te groter de versnelling.  

Een versnelling is een verandering in de snelheid. Bij vaste versnelling kun je zeggen dat
snelheid = beginsnelheid + versnelling x tijdsinterval  ( v = v0 + at)
Een eindsnelheid wordt dus bepaald door hoe lang iets een versnelling heeft (t seconden) maar ook hoe groot die versnelling is. Hoe meer massa, des te kleiner de versnelling en de eindsnelheid.
Vergelijk maar een gelijke (netto)kracht die een auto of een voetbal duwt. De voetbal (minder massa) heeft een veel hogere eindsnelheid dan de auto (al snel 900-1200 kg massa).
Jan van de Velde op 20 augustus 2021 om 16:24

Milou

..//..of de eindsnelheid van een voorwerp groot kan worden als je nettokracht klein is. 

 Dag Milou,

Ja hoor, kwestie van lang genoeg die kleine (netto)kracht uitoefenen. Als je maar lang genoeg kunt blijven versnellen haal je vanzelf grote snelheden.

Dat idee is zelfs al gebruikt om in de ruimte te gaan lichtzeilen: op een afstand van de zon van één aardafstand oefent het zonlicht (door op het zeil terugkaatsende fotonen) een kracht van ongeveer 9 micronewton per vierkante meter uit
https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_sail#Solar_radiation_pressure

Japan heeft in 2010 de IKAROS gelanceerd, een ruimtevaartuig met een totale massa van 315 kg en een "zeil" van 196 m² . Mag jij de versnelling van dat ding eens uitrekenen, en welke snelheid dat ding na een jaar zou kunnen halen. (Dat "optrekken" mag best even duren, voor (onbemande) ruimtereizen hebben we de tijd.) 

Groet, Jan

Milou op 20 augustus 2021 om 18:02
Bedankt voor de antwoorden:)
milou op 20 augustus 2021 om 18:04
Hi Jan,
Moet ik voor de berekening van de versnelling niet een snelheid en een tijd hebben?
Jan van de Velde op 20 augustus 2021 om 18:07

milou

Moet ik voor de berekening van de versnelling niet een snelheid en een tijd hebben?

 Er zijn nog andere formules waarin een versnelling voorkomt, bijv F=m·a

Groet, Jan

milou op 20 augustus 2021 om 18:37
Klopt het dat het antwoord 5,6 x10^-6 m/s^2 is?
Jan van de Velde op 20 augustus 2021 om 18:52
klopt.

En dat is een bijna onmerkbare versnelling natuurlijk. 
Maar hou dat nou eens een jaartje vol....
milou op 20 augustus 2021 om 19:06
maal 365= 2.044 x10^-3
Jan van de Velde op 20 augustus 2021 om 19:08
die versnelling is niet in meter per seconde per dag (m/sd) ,
maar in meter per seconde per seconde (m/ss=m/s²) .
Hoeveel seconden zitten er in een jaar?
milou op 20 augustus 2021 om 19:25
365 x 24= 8760
8760 x 3600= 31.536.000 seconden
5,6 x10^-6 x 31.536.000= 176.6016 m/s^2
Theo de Klerk op 20 augustus 2021 om 21:01
Ruimte-satellieten die op zonnewind bewegen of ionenaandrijving hebben, zijn typisch van die gevallen met lage versnelling maar uiteindelijk hoge snelheden. v = at.  Kleine versnelling a maar zeer lange tijdsduur t geeft hoge snelheid.
Jan van de Velde op 20 augustus 2021 om 21:17

milou

365 x 24= 8760
8760 x 3600= 31.536.000 seconden
5,6 x10^-6 x 31.536.000= 176.6016 m/s^2

 niet meer dat kwadraatje hè, je was een snelheid aan het berekenen.

Nou was die IKAROS een proefdingetje. Om besturing en zo te testen. Als ze echte gaan bouwen krijgen die een veel groter oppervlak in verhouding tot hun massa. En dus een navenant grotere versnelling. 

Groet, Jan

milou op 21 augustus 2021 om 14:44
Bedankt voor alle hulp!

Mvg, Milou:)

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Ariane heeft acht appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Ariane nu over?

Antwoord: (vul een getal in)