Krachten

Basis

Interessante basis rond krachten vind je zoals steeds op onze favo-website.

Herdenk ook hoe het nu weer zit met de verwarring die kan ontstaan met de begrippen zwaartekracht en gewicht.

Grote krachten

Krachten moeten we niet noodzakelijk alleen op ons niveau bekijken (spierkracht bijvoorbeeld). Het kan ook heel wat groter. Eb en vloed zijn bijvoorbeeld het gevolg van de kracht (zwaartekracht) die de maan en de zon op ons uitoefenen. Hoe dat werkt vind je op deze website die het haarfijn uitlegt.

Nu je dat gelezen hebt kun je eens nadenken over het feit dat vloed aan beide kanten van de aarde tegelijk voorkomt. Hoe komt dat? Of bedenk eens om de hoeveel tijd eb en vloed elkaar ongeveer moeten afwisselen? (Tip: hoe lang doet de aarde erover om een keer volledig om haar as te draaien?)

Hoe zit dat met het verschil in veldsterkte aan de evenaar t.o.v. de polen

Ik las er een interessante vraag met een nog interessanter antwoord over...

Toepassing vanuit een vraag in de les: Wat is een densimeter?

Deze uitleg komt er op vraag van een leerling die het ding mee had in klas. Voor wie er niet bij was:

Dit toestel kent vele namen: densimeter, densiteitsmeter, hydrometer, aerometer en dichtheidsmeter zijn er enkele van. Het dient om de massadichtheid van vloeistoffen te meten en is gebaseerd op de wet van archimedes:

De opwaartse kracht die een lichaam in een vloeistof ondervindt is even groot als het gewicht van de verplaatste vloeistof.

Of iets losser gezegd: Als je iets onderdompelt in water, dan zal de opwaartse stuwkracht van het water op het voorwerp even groot zijn als het gewicht van het verplaatste water (= de zwaartekracht op dat volume water).

Dit toestel (die een bekende massa heeft) dompel je in de vloeistof met het zwaarste en breedste gedeelte. Hoe dieper het toestel zich in het water begeeft, hoe meer volume van het toestel zich onder water bevindt, hoe groter dus de opwaartse stuwkracht (archimedeskracht) wordt op het toestel. Op een zeker moment zal een evenwicht worden bereikt en zal het toestel niet meer verder zinken. Nu kan op de schaalverdeling op het fijnste deel van het toestel worden afgelezen hoe groot de massadichtheid is van de vloeistof. Dit doe je door te kijken tot waar de vloeistof op de schaalverdeling reikt.

Amateur-bierbrouwer gebruiken zo'n aerometer om de dichtheid te meten van het bier. Het doel is te weten te komen wat het alcoholgehalte is van het bier. Naarmate het alcoholniveau in de vloeistof verandert tijdens het proces om bier te maken, verandert ook de massadichtheid van het bier. Met een hydrometer kunnen de bierbrouwers het alcoholniveau op ieder moment controleren en het proces stoppen.

Kleine krachten

Krachten bestaan natuurlijk ook op heel kleine schaal. Denk maar eens aan de krachten tussen atomen. Je kent ze wellicht nog.

Botsing

Vraag: in welke situatie is de botsing het hardst?

1. Twee identieke voertuigen met elk een snelheid van 50 km/h botsen frontaal.
2. Een wagen (opnieuw zoals hierboven) botst met een snelheid van 50 km/h tegen een muur.

Antwoord: Elke wagen maakt een even harde botsing mee.

Als twee identieke voertuigen met dezelfde snelheid op elkaar botsen, lijkt het voor elk van hen alsof ze op een oneindig harde en massieve muur botsen. Tussen de 2 wagens heb je namelijk een symmetrievlak, dat geheel niet beweegt.

Begrijp je het nog niet helemaal, vraag er eens naar na de les.

bron

Zweven tijdens een paraboolvlucht

Je weet wel, die astronauten in opleiding die tijdens een paraboolvlucht in een gewoon (maar speciaal aangepast) vliegtuig tijdens een "paraboolvlucht" eventjes gewichtloos zijn. Hoe werkt dat? Wat betekent gewichtsloos zijn?

Op een bepaald ogenblik gaat het toestel (zonder ramen aan de zijkant) in vrije val. Op dat moment is iedereen in het toestel dus ook in vrije val, iemand in het vliegtuig ziet dat natuurlijk niet (er zijn geen ramen) en blijft ten opzichte van het vliegtuig stilstaan. Hij kan op dat moment wel vrij rondbewegen.

Als je er meer over wil weten kun je het hier ook even bekijken (er is een filmpje op de pagina).

Redeneer ook eens over het volgende: waarom zweven mensen in een ruimteschip? Ze moeten toch ook onder de invloed zijn van de zwaartekracht van de aarde? Het antwoord staat op een van de sites hierboven.

Uitbreiding: zeilen

Wil je je kennis over krachten wat uitbreiden en aanscherpen, dan zijn deze twee websites over de krachten op een zeilboot heel interessant.

Je kunt op zoek gaan naar het antwoord op volgende vragen:

1. Hoe blijft de boot rechtop? Of anders gezegd: Waarom kapseist een boot niet als er wind in de zeilen zit. Soms kapseist de boot toch, wat is het kritieke punt?

2. Zeilen kun je niet tegen wind, maar wel heel scherp aan de wind (net niet tegen). Hoe kan dat?

Volgende sites geven tekst en uitleg.