Paragraaf 4.2 - Versnelling

In de ruimte beweeg je met de zelfde snelheid door. Je beweegt door, tot je iets tegenkomt waar je tegenaan botst. Zelfs als je geen kracht geeft, niet het ruimte schip aan spoort kom je vooruit, door de voortstuwende kracht. Op de aarde kan dit niet. Als je stopt met trappen op je fiets kom je ooit tot stilstand. Ook al bots je niet tegen iets aan. Dit gebeurd door wrijvingskracht

Nettokracht

Als twee(of meer) krachten dezelfde kant op gaan mag je ze bij elkaar optellen. De som van deze krachten noem je nettokracht. Als er twee(of meer) krachten de tegenovergestelde kant op werken, trek je ze van elkaar af. Hier is de nettokracht het verschil tussen beiden krachten. 

Stel je voor, je doet mee met een touwtrekwedstrijd. Je staat samen met je beste vriend tegenover een grote man te trekken. Jullie komen niet voorruit, net zoals de man. Het rode lintje in het midden blijft op dezelfde plek ook al trekken jullie zo hard. Je hebt de kracht van jouw en je vriend bij elkaar opgeteld en de kracht van de man gemeten, het blijkt dat die hetzelfde zijn. Als twee tegenwerkende krachten even groot zijn is de nettokracht nul. Dit is een evenwicht van krachten.  Het evenwicht van krachten is anders bij een voorwerp dat stilstaat dan een voorwerp dat in beweging komt.

Versnelling

Als de nettokracht nul is versnel je en vertraag je niet. Als je stilstaat is de nettokracht nul, als je op steeds het zelfde tempo loopt is de nettokracht ook nul en dit geld ook wanneer je heel hard, maar toch steeds op het zelfde tempo rent, dan is het ook nul. Je loopt dan steeds in constante snelheid, met de nettokracht nul. Steeds dezelfde snelheid, je gaat niet harder of langzamer maar je blijft op het zelfde tempo lopen. Als de kracht in dezelfde richting is als de beweging en de nettokracht is 1 dan versnel je. Als de nettokracht hetzelfde blijft denk je dat je hetzelfde blijft versnellen, dat is niet altijd zo. Als de richting van de kracht de tegenovergestelde is, vertraag je. Dit beiden is een verandering van snelheid, dit heet een versnelling

 

Constante kracht

Als de nettokracht gelijk blijft op een voorbeeld neemt de snelheid van het voorwerp gelijkmatig toe of af. Een constante nettokracht zorgt voor een constante versnelling. Als er geen luchtweerstand zou zijn dan zou een vallend voorwerp steeds sneller naar beneden vallen. Maar door de luchtweerstand is dat gelukkig niet zo, stel je voor je gooit een bal naar je vriend vanaf het dak dan zou het heel hard aankomen zonder luchtweerstand. Hier zie je een voorbeeld van regendruppels:

'Regendruppels vallen van een hoge hoogte. Door de zwaartekracht komen ze met een razend tempo naar beneden, waarmee de luchtweerstand ook steeds hoger wordt. De nettokracht wordt steeds kleiner omdat beide krachten groter worden en je ze van elkaar af haalt en de luchtweerstand steeds groter wordt. De versnelling van de regendruppel wordt steeds kleiner en de regendruppel blijft versnellen tot de luchtweerstand en de zwaartekracht even groot zijn en de druppel met een constante snelheid naar beneden valt.'

Een veer valt langzamer naar beneden dan een appel. Dit komt deels door dat de zwaartekracht meer werkt op een appel dan op een veer. Als er minder zwaartekracht op de veer werkt kan de luchtweerstand eerder even groot worden dan als de zwaartekracht groter is. Op de appel werkt een grotere zwaartekracht, de luchtweerstand heeft later of minder invloed en daarom komt de appel met een hogere snelheid naar beneden. 

 

Kracht, versnelling en massa

Je kan begrijpen dat niet elk voorwerp met dezelfde nettokracht even snel versneld/vertraagd. Het hangt ook af aan wat de massa van het voorwerp is. Je hebt een twee keer zo grootte kracht nodig voor een voorwerp met een twee keer zo grootte massa. 

 

Kracht heeft tijd nodig. Het duurt een tijdje voordat een voorwerp onder druk in beweging komt, net zoals je bij het fietsen je bent niet meteen op topsnelheid. Newton ontdekte dat de kracht op een voorwerp evenredig is met de versnelling die het voorwerp ondergaat en ook evenredig met de massa die versneld wordt. 

Bekijk het maar zo:

Om een eenzelfde voorwerp twee keer zo grote versnelling te geven, is er een twee keer zo grootte nettokracht nodig. 

Om een twee keer zo zwaar voorwerp eenzelfde versnelling te geven, is er een ook een twee keer zo grootte nettokracht nodig. 

 

Remvertraging en remtijd

De remvertraging van een auto geeft aan hoeveel de snelheid per seconde afneemt. Een grote remkracht geeft een grote remvertraging en daardoor staat de auto sneller stil. De remtijd hangt af van de snelheid vlak voor het remmen en van de remvertraging. 

 

Zo bereken je de remtijd:

Je weet dat de auto reed 130 km/h voordat hij ging remmen. Ook neemt de auto met een constante vertraging af van 5,2 seconden. 

Je rekent eerst even de snelheid om, 130 km/h = 36,1 m/s

Elke seconde gaat er 5,2 m/s van de snelheid af. Dan is de remtijd 36,1/5,2 = 6,9 s.

 

Remweg

De remweg is de afstand die bijvoorbeeld een auto aflegt tijdens het remmen. De remweg hangt af van de beginsnelheid en de remvertraging. Voor auto's (personen wagens) moet de snelheid met elke seconde ten minste 5,2 m/s afnemen. Bij scooters is dit 3,8 m/s.

Als je harder remt sta je eerder stil. Als je een grotere remvertraging hebt krijg je een kortere remweg. De remweg is omgekeerd evenredig met de remvertraging. Dus: Als de remvertraging twee keer zo groot is, dan is de remweg twee keer zo klein. 

Maak jouw eigen website met JouwWeb