deze samenvatting omvat het deel natuurkunde: krachten, warmte, licht, geluid en vocht ; materiaaleigenschappen en metalen. komt overeen met 6 van de 9 lessen van vorig jaar
opgelet: leerstof over keramische materialen/glas en polymeren/composieten ontbreken in dit document.
• Een KRACHT (F) = elke oorzaak van vervorming of verandering van de bewegingstoestand
van een voorwerp. (Force)
• Een Kracht kan een ‘statische’ werking hebben, kan vervorming veroorzaken vb. Uitrekken
van een elastiek, doorbuigen van een plank, indrukken van een spons
• En/of een ‘dynamische’ werking hebben, vb. kan beweging veroorzaken, iets laten vallen,
van richting doen veranderen, afremmen; = verandering van versnelling, a(cceleratie)
(m/s²)
• Krachten zijn grootheden, je kan ze meten met een meettoestel, zoals een lengte
Lengte L = 250,0cm; Kracht F = 250,0 kN
L, F = een variabele => wat we meten
250 = het maatgetal => hoeveelheid (grootte)
Cm, kN = de maateenheid => aanduiding van schaal
,0 = #beduidende cijfers => de nauwkeurigheid
• Krachten zijn vectorgrootheden = hebben een grootte + een richting (vb. Zwaartekracht
naar middelpunt aarde) <=> scalaire grootheden hebben enkel een grootte (vb. Temp C)
• Vectorgrootheden kunnen opgeteld worden d.m.v. een vectoroptelling, een voorwerp
waarop geen resulterende kracht werkt (F = 0), is in rust of beweegt zich rechtlijnig voort
met constante snelheid (want ook geen wrijving) = ‘eerste wet van Newton’
Ter vergelijking: plucht = 1,3 kg/m³ (lichter = gasmengsels) lucht is gasmengsel, deeltjes staan
verder van elkaar
• Newton wist dat het moeilijker was om iets zwaar in beweging te brengen dan iets licht
Vaststelling: de versnelling halveert als de massa verdubbelt (bij even hard duwen)
Het product van massa (in kg) (m) en versnelling (a) in (m/s) is constant voor een gegeven
kracht => het is een goed maatgetal voor de grootte van een kracht
F=m.a
=> tweede wet van Newton
De eenheid van kracht = Newton, N = 1kg.m/s² = de kracht die een voorwerp met een
massa van 1kg een versnelling van 1m/s² geeft.
,• 2 massa’s ma en mb met afstand r tussen hun zwaartepunt trekken elkaar aan:
(m1)O---F1--> <--F2---O(m2)
<-------------------r------------------>
F1 = F2 = Fz = (G. m1. m2)/r²
Met G = 6,67.10-11 Nm²/kg² = gravitatieconstante
‘Gravitatiewet van Newton’
ma = 0,60.1025 kg = massa aarde
Ra = 6.367.451 m = straal aarde
Naar analogie met F = m . A => Fz = m . g
g= G x ma /ra 2 = 9,81 m/s² = 10 m/s² = valversnelling/zwaarteveldsterkte
• Zwaartekracht Fz = G(ravitatie)
Fz = G = m . g (met g = 10m/s²) !Dit is een andere G dan op de vorige slide!
Voor m = 1 kg => G = 10 kg.m/s² = 10N (op aarde!)
Krachten zijn vectorgrootheden en hebben een richting
We rekenen voor gebouwen met verticaal gerichte vectoren naar het middelpunt van de
aarde.
• Actie = reactie
Veronderstel een betonnen kubus (p = 2500 kg/m³) van 1m³.
Dit blok beton oefent een gravitatiekracht (G) uit op de grond (verticaal)
G = m.g = 2500 kg . 10 m/s²
= 25000 kg x m/s² = 25000N = 25kN
Druk op grond = 25000 Pascal (Pa = N/m², eenheid van druk)
= 0,025 N/mm² = 0,025 MPa = 25 kN/²
De grond drukt met dezelfde druk op het beton (actie = reactie)
Waarom worden de grond of het beton niet ingedrukt?
, • De druksterkte fc of treksterkte ft van een materiaal is
De druk/trek (spanning) in MPa die het materiaal kan weerstaan vooraleer het bezwijkt of
breekt (compression/tension)
= materiaaleigenschap!
=> wordt bepaald d.m.v. proeven op een aantal proefstukken (meestal 20 bij beton, hout,
staal, glas...)
=> De karakteristieke waarde fck of fct (= waarde die gehaald wordt voor 95% van de geteste
proefstukken)
• Thuis narekenen
1) Welk materiaal zal bezwijken bij een betonblok van 100m hoog en 1m²?
2) Welk materiaal zal bezwijken bij een betonblok van 100m hoog en 4m² oppervlakte?
3) Welk materiaal zal bezwijken bij een betonblok van 1000m hoog en 1m² oppervlakte?
• MPa fc ft
• Zandgrond 2-20 0
• Beton 30-200 3-20
• Glas 1000 40-120
• Hout 10-40 10-40
• Staal 300-500 300-500
Beton is veel sterker in druk dan in trek (x10) => gewapend beton wordt voor trek gebruikt
• Luchtdruk
De massa van de atmosfeer is 5.1018 kg en de aardoppervlakte is 5.1014 m²
=> op iedere m² drukt +- 10000 kg lucht
G = 10m/s² . 10000 kglucht = 100000 N per m²
=> luchtdruk = 100 000 N/m² (Pa) of 1000 hPa of 1 bar of 1 atm
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller zamanrezgar. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $4.80. You're not tied to anything after your purchase.
