Gewichtskracht

gio stelde deze vraag op 11 november 2023 om 21:38.

 Hallo,

ik heb moeite met het begrijpen van het verschil tussen de zwaartekracht en gewichtskracht. Ik weet dat de zwaartekracht de opheffer is van de normaalkracht. En dat de gewichtskracht de tegenhanger is van de normaalkracht in 2 verschillende deelsystemen (één heelsysteem). Echter weet ik niet wanneer ik welke moet toepassen in welk deelsysteem en waarom. Een voorbeeld hiervan is de uitwerking van een opdracht in de bijlage. Zou iemand mij de twee krachten iets beter kunnen verduidelijken door de verschillen en toepassingen daarvan te zeggen.

Fijne avond nog en alvast bedankt voor jullie antwoord!

Giovanni

Reacties

Jan van de Velde op 11 november 2023 om 23:10

gio

Ik weet dat de zwaartekracht de opheffer is van de normaalkracht. 

 dat is in dit plaatje dus juist NIET het geval: ze hebben immers al niet dezelfde richting.

Laat ik het zo zeggen, en wellicht bedoel je het zo: de normaalkracht van de sneeuw heft de "component loodrecht op de helling van de zwaartekracht" (Fz,⊥) op.
En als je het anders bedoelt, leg dat dan aub even uit. 

gio

 wanneer ik welke (gewichtskracht of normaalkracht bedoel je??) moet toepassen in welk deelsysteem en waarom. 

 Ik begrijp heel je bedoeling met deelsystemen en heelsysteem niet. Moet je hier een verhandeling over houden? Je hebt het over "toepassen". Bedoel je dus dat je de grootte van alle getekende krachten  moet gaan uitrekenen? Want daarvoor is heel dat denken in deelsystemen of heelsysteem nogal overbodig. 

Groet, Jan

Theo de Klerk op 11 november 2023 om 23:46
Normaalkracht heft ook niet de zwaartekracht op maar het gewicht. Twee aparte krachten.
Zwaartekracht werkt van aarde op de skier. De reactiekracht is de aantrekking van de skier op de aarde.
Gewicht werkt op de sneeuwhelling. Reactiekracht is de normaalkracht van helling op de skier.
De tekening klopt ook niet. De normaalkracht grijpt niet aan op het zwaartepunt (zwaartekracht wel) maar op het contactpunt voeten/helling. Zoals het gewicht (loodrecht op de helling) daar ook aangrijpt (de andere kant op).
De beweging naar beneden is wel van de zwaartekrachtcomponent langs de helling. Het gewicht heeft niet zo'n component: de gewichtskracht staat loodrecht op de helling. Gewicht en zwaartekracht zijn in dit geval ook niet even groot en niet evenwijdig.

Zie ook https://www.natuurkunde.nl/vraagbaak/57891
Theo de Klerk op 12 november 2023 om 16:47
Normaalkracht van de helling staat loodrecht op de helling. Die heft de omgekeerd gerichte component van de zwaartekracht op de helling op. Die kracht is oorzaak van het gewicht van de skier op de helling. (Als de helling vertikaal was geweest was er geen gewicht van de skier op die helling).
Normaalkracht is de reactiekracht van de helling op het gewichtskracht uitgeoefend door de skier.
Gio op 12 november 2023 om 17:48
Goedenavond,

Na deze discussie is het voor mij echter zeer verhelderd en begrijp ik nu hoe en wat alles zit. De tekening is inderdaad zeer vaag, maar ik snap waarom ze uit zijn en wat jullie bedoelen. Volgende keer zou ik zelf ook wat duidelijker zijn!

Dankenis voor Jaap, Jan en Theo.

Fijne avond mannen,

Giovanni
Jan van de Velde op 12 november 2023 om 18:15

Gio

begrijp ik nu hoe en wat alles zit. 

 Dat vraag ik mij af, maar als je dat zeker weet, vooruit dan.

Succes verder.

Groet, Jan

Jaap op 12 november 2023 om 19:19
Dag Giovanni,
Een 'heelsysteem' bestaande uit 'deelsystemen' komt onder andere aan de orde in paragraaf 14.2 'Wisselwerking' van het leeropdrachtenboek Overal Natuurkunde 6 vwo, bij de introductie van de derde wet van Newton. Voorbeelden van zulke systemen in centrale examens zijn een massa-veersysteem en een dubbelstersysteem.

In jouw opdracht gaat het over een deelsysteem 'skiër' en een deelsysteem 'aarde met helling'. In de door jou geplaatste figuren zijn de deelsystemen apart getekend. Een motief om de deelsystemen apart te tekenen, kan zijn dat zo duidelijk wordt welke kracht op welk ding werkt. Zo kunnen bepaalde fouten worden vermeden (zie onder).

Aanwijzingen voor het tekenen van krachten op aparte deelsystemen A en B…
• Teken bij deelsysteem A alleen de krachten die deelsysteem B op A uitoefent, en omgekeerd. Teken niet de krachten die 'van buiten af' op het heelsysteem werken, zoals in dit geval de gravitatiekracht van de zon op de aarde enzovoort.
• Teken elke krachtpijl met de juiste lengte (voor zover bekend), in de juiste richting en met het juiste aangrijpingspunt. Vermeld bij elke krachtpijl de naam.
• Teken de krachtpijlen bij elk deelsysteem met dezelfde krachtenschaal.

Hieronder neem ik aan dat de skiër met constante snelheid en zonder luchtweerstand langs de helling omlaag glijdt, zonder zich met de skistokken af te zetten.
In de linker figuur zou de normaalkracht moeten aangrijpen aan de onderzijde van de ski's, zoals Theo heeft opgemerkt. Verder is de linker figuur juist.
Fz is een kracht van de aarde op de skiër. Fz is ontbonden in een component Fz,⊥ loodrecht op de helling en een component Fz,evenwijdig langs de helling omlaag.
Fn is een kracht van de helling op de skiër, loodrecht op de helling. Zoals Jan heeft opgemerkt, wordt Fn wordt opgeheven door Fz,⊥. Het is niet zo dat Fz wordt opgeheven door Fn.
Fw in de linker figuur is de schuifwrijvingskracht van de helling op de skiër. Deze Fw heft de component van Fz,evenwijdig op. De twee pijlen zijn even lang.
De krachten Fz en Fn en Fw worden alle drie uitgeoefend door het deelsysteem 'aarde en helling' op het deelsysteem 'skiër'. Twee aan twee heffen de krachten op de skiër elkaar op. Aangezien er ook geen noemenswaardige andere krachten van buiten het heelsysteem op de skiër werken, is Fres op de skiër nul en voert zij een eenparige, rechtlijnige beweging uit.

In de rechter figuur stelt de pijl 'Fz' de aantrekkende gravitatiekracht van de skiër op de aarde voor. De pijl moet even lang zijn als de pijl van Fz in de linker figuur. De beide Fz-pijlen vormen samen een krachtenpaar, een wisselwerking. De een roept de andere op, 'actiekracht en reactiekracht'. Ze zijn even groot en tegengesteld gericht. Ze heffen elkaar niet op, aangezien de ene Fz op de skiër werkt en de andere Fz op de aarde.
De pijl 'Fgew' stelt het gewicht (=de gewichtskracht) van de skiër op de helling voor. Dat is de kracht waarmee de skiër op de helling drukt. De pijl van Fgew moet even lang zijn als de pijl van Fn in de linker figuur. Fgew en Fn vormen een krachtenpaar. Ze zijn even groot en tegengesteld gericht. Ze heffen elkaar niet op, aangezien Fgew op de helling werkt en Fn op de skiër. Het is onjuist te zeggen dat de normaalkracht het gewicht opheft.
De pijl 'Fafzet' in de rechter figuur zou ik 'Fw' noemen: het is een schuifwrijvingskracht van de ski's op de helling, net als omgekeerd. Ook deze beide krachten vormen een krachtenpaar enzovoort.

Als alle krachten in een enkele figuur worden getekend, denkt soms iemand:
'Je hebt Fn=500 N schuin omhoog en Fz,⊥=500 N schuin omlaag en Fgew=500 N schuin omlaag. Dat is samen 500 N schuin omlaag, dus de skiër zakt door de helling.'
Wat is er fout aan deze redenering?
Hoezo helpt het tekenen van losse deelsystemen om deze redeneerfout te vermijden?
Groet, Jaap

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)