Natuurkunde voor kinderen

Kracht

In de natuurkunde is een kracht een duw of trekkracht op een voorwerp. Een kracht kan ervoor zorgen dat een voorwerp versnelt, vertraagt, op zijn plaats blijft of van vorm verandert.

Hoe kracht te meten

De meeteenheid voor kracht is de newton, afgekort "N". Eén newton is de kracht die nodig is om één gram massa met één centimeter per seconde in het kwadraat te versnellen. Andere eenheden van kracht zijn de dyne en de pondkracht.

Voorbeelden van kracht

Kracht, massa en versnelling

De kracht kan worden berekend als je de massa en de versnelling van een voorwerp kent. Deze vergelijking komt uit de tweede bewegingswet van Newton:

f = m * a

Waarin f = kracht, m = massa, en a = versnelling.

Krachten en vectoren

Kracht heeft niet alleen een grootte (wat we in newton krijgen als we de vergelijking hierboven gebruiken), maar ook een richting. Dit maakt van kracht een vector. Vectoren worden weergegeven door een pijl die de richting van de kracht aangeeft en een getal dat de grootte aangeeft. Zie de plaatjes rechts om te zien hoe de pijl wordt gebruikt om de richting van de kracht aan te geven.

Krachten in evenwicht

Soms kunnen er veel krachten op een voorwerp werken, maar blijft het voorwerp stilstaan. In dat geval zijn de krachten in evenwicht. De som van de krachten, of de nettokracht, is nul.

De afbeelding hieronder toont een voorwerp dat op een tafel zit. Het voorwerp beweegt niet. Dat komt omdat de zwaartekracht die het voorwerp naar beneden trekt gelijk is aan en tegengesteld is aan de kracht van de tafel die het voorwerp omhoog duwt. De nettokracht is nul en de krachten zijn in evenwicht.

Gecombineerde krachten

Wanneer meerdere krachten op een voorwerp werken, is de resulterende kracht de som van de vectoren van de afzonderlijke krachten. We zullen hier geen ingewikkelde vectormethode toepassen, maar neem bijvoorbeeld een touwtrekwedstrijd. De twee partijen trekken elk aan elkaar. Als de ene partij trekt met een kracht van 2 N in de linkerrichting en de andere partij trekt met een kracht van 3 N in de rechterrichting, dan is de resulterende kracht 1 N inin de juiste richting.

Soorten krachten

• Wrijving - Wrijving is een kracht die ontstaat wanneer een voorwerp tegen een ander wrijft. Het werkt in de tegenovergestelde richting van de hoofdkracht.
• Zwaartekracht - Zwaartekracht is een kracht veroorzaakt door een groot lichaam, zoals de aarde. De zwaartekracht trekt voorwerpen naar de aarde toe met een versnelling van "g" die gelijk is aan 9,8 m/s2.
• Elektromagnetisch - Elektromagnetische kracht is een kracht die samenhangt met elektrische en magnetische velden.
• Kernkrachten - Kernkrachten zijn de krachten die atomen en hun deeltjes bij elkaar houden.
• Spanning - Een trekkracht die door een touw, kabel of ketting op een ander voorwerp wordt uitgeoefend.
• Elastisch - Een elastische kracht is een kracht die wordt uitgeoefend door een voorwerp dat probeert terug te keren naar zijn natuurlijke lengte. Dit wordt gemodelleerd door een veer die door een externe kracht is aangetrokken, maar terugtrekt terwijl hij probeert terug te keren naar zijn oorspronkelijke lengte.

• Een voorwerp dat in een cirkelvormige beweging versnelt, ondervindt "centripetale" kracht.
• De vier fundamentele krachten zijn de zwaartekracht, de elektromagnetische kracht, de sterke kernkracht en de zwakke kernkracht.
• Koppel is een soort kracht die veranderingen in de rotatiesnelheid van een voorwerp meet. Koppel is een belangrijk kenmerk van auto's, vooral van vrachtwagens.
• Luchtweerstand is een kracht die de snelheid van een voorwerp vermindert. Stuwkracht is een kracht die de snelheid van een voorwerp verhoogt.

Doe een quiz van tien vragen over deze pagina.

Meer natuurkundevakken over beweging, arbeid en energie

Littekens en vectoren

Vector Wiskunde

Massa en gewicht

Kracht

Snelheid en snelheid

Versnelling

Zwaartekracht

Wrijving

Bewegingswetten

Eenvoudige Machines

Woordenlijst van bewegingstermen

Werk en energie

Energie

Kinetische energie

Potentiële energie

Werk

Vermogen

Momentum en botsingen

Druk

Warmte

Temperatuur

Wetenschap>> Natuurkunde voor kinderen