NATUURKUNDE SAMENVATTINGEN
Hoofdstuk 1, Kracht en evenwicht
Paragraaf 1, Krachten
Krachten kun je voelen, maar niet zien. De gevolgen van een krachtuitwerking kan je meestal wel zien. Een
voorwerp kan vervormen als er een kracht op werkt. Deze vervorming kan elastisch zijn (tijdelijk) of plastisch
(permanent). Doordat iets ergens een kracht op word uitgevoerd verandert soms de beweging van een
voorwerp. Als je een stuk elastiek uitrekt, voel je het stuk elastiek aan je handen trekken. Deze kracht noem je
veerkracht Fv. (F = force) Als jij met je lichaam kracht uitvoert op een ander voorwerp, dan gebruik je je
spierkracht Fsp. De aantrekkende kracht die de aarde op voorwerpen uitvoert
noem je zwaartekracht Fz. Krachten meet je in Newton (N).
Hoe teken je een kracht: Deze pijl noem je een vector.
Richting
De richting geeft aan welke kant de kracht op werkt.
De lengte geeft aan hoe groot de kracht is. (1cm = 50 N, dit is de
krachtenschaal) De vector teken je vanuit het zwaartepunt Z of vanuit het
punt waar de kracht begint.
De krachten die hetzelfde gevolg heeft als alle krachten samen, noem je de
somkracht of resultante.
De resultante kun je berekenen door alle krachten bij elkaar op te tellen.
Hou hierbij rekening met de richting, krachten naar links tellen negatief en naar
rechts positief.
Paragraaf 2, Zwaartekracht, gewicht en stabiliteit
Zwaartekracht en gewicht G zijn twee verschillende krachten. De zwaartekracht werkt altijd op
het voorwerp, terwijl het gewicht een kracht is van het voorwerp op de ondergrond (waarop het
staat) of het koord (waaraan het voorwerp hangt). De grootte van de zwaartekracht en het
gewicht zijn in rustsituaties gelijk. Echter als je bvb valt werkt er wel zwaartekracht op je lichaam, maar tijdens
je val ben je gewichtloos. Je oefent dan namelijk geen kracht
op de grond of op een ‘ophangpunt’ uit. De aantrekkingskracht
is groter als de massa’s van de voorwerpen groter zijn en als de
voorwerpen zich dichter bij elkaar bevinden. Het zwaartepunt
is een denkbeeldig punt waar je de zwaartekracht kunt laten
‘aangrijpen’. Als het zwaartepunt van het voorwerp zich boven
het steunvlak ligt, is het voorwerp in evenwicht.
Stabiliteit kan je vergroten door het steunvlak groter te maken
en door ervoor te zorgen dat het zwaartepunt lager komt te
liggen.
Paragraaf 3, Krachten meten
Voor het meten van krachten gebruik je een krachtmeter met schaalverdeling in Newton.
Een voorwerp met een massa van 1 kg heeft een zwaartekracht van 10 N. De uittrekking van de veer is recht
evenredig met de kracht waarmee je trekt: als de kracht 2x zo groot wordt, wordt de uittrekking ook 2x zo
groot. Omdat de uittrekking van een veer recht evenredig is met de kracht waarmee je aan een veer trekt, krijg
je steeds hetzelfde constante getal als je de kracht deelt door de bijbehorende uitrekking. Dit constante getal
noem je de veerconstante, dit geeft aan hoeveel N er nodig is per cm of m uittrekking (geeft ook de stugheid
van de veer aan).
Zo reken je de veerconstante uit: veerconstante = kracht / uittrekking C=f/u
Paragraaf 4, Hefbomen
Als een kinderen op een wip zitten , werken er links en rechts van het draaipunt krachten op de wip. De afstand
tussen kracht en draaipunt heet de arm van de kracht. Het product van kracht en arm is erg belangrijk bij
, NATUURKUNDE SAMENVATTINGEN
evenwicht. Als een kracht een draaiing met de klok mee tot gevolg heeft, noem je die draairichting rechtsom.
Als een kracht een draaiing tegen de klok tot gevolg heeft, noem je de draairichting linksom.
Er is evenwicht als geldt: kracht x arm (linksom = kracht x arm (rechtsom) F x dlinksom = F x drechtsom
Het product F x d wordt ook wel het moment M genoemd. De regel voor evenwicht heet de momentenwet: Er
is evenwicht als het moment linksom even groot is als het moment rechtsom
Je hebt spierkracht nodig om dingen los te draaien, open te maken en op te tillen. Soms is je spierkracht te
klein om dat zonder hulpmiddelen voor elkaar te krijgen. In zo’n geval gebruik je vaak een hefboom. Elke
hefboom heeft een draaipunt, bij de meeste hefbomen is er een grote afstand tussen het draaipunt en de
spierkracht, een kleine afstand tussen het draaipunt en de hefkracht.
Paragraaf 5, Druk
De druk bereken je door de kracht (in N) te delen door het oppervlakte (in m 2):
Zo bereken je de druk: Druk = kracht / oppervlakte P=F/A
Als de druk kleiner moet zijn dan vergroot je het oppervlak, als de druk juist groter moet zijn dan verklein je het
oppervlak. De maximale druk die een materiaal kan verdragen, heet de druksterkte (kN/cm2 ). Aan de
druksterkte kan je zien hoe goed een materiaal tegen druk bestand is. Om aan te geven wanneer een materiaal
breekt als eraan wordt getrokken, gebruik je het begrip treksterkte ( Kn/cm2).
, NATUURKUNDE SAMENVATTINGEN
Hoofdstuk 2, Licht
Paragraaf 1, Lichtbreking
Als een lichtstraal op het oppervlakte van een doorzichtige stof valt, dan verandert het licht van richting, dit
noem je lichtbreking. De plek waar de lichtstraal het voorwerp raakt noem je de normaal (deze lijn staat
loodrecht op het voorwerp). De hoek tussen de invallende lichtstraal en de
normaal heet de hoek van inval ( /_ i). De hoek tussen de gebroken
lichtstraal en de normaal heet de hoek van breking (/_r). Als de lichtstraal
naar de normaal toe wordt gebroken dan is /_r altijd kleiner dan /_i. Als de
lichtstraal van de normaal wordt afgebroken dan is /_r altijd groter dan /_i.
Als een lichtstraal van lucht naar voorwerp gaat, moet je /_i opzoeken langs de horizontale as. Je vindt /_r dan
langs de verticale as. Als de lichtstraal van voorwerp naar lucht gaat, moet je /_i opzoeken langs de verticaal
as. Je vindt /_r dan langs de horizontale as.
Zo teken je hoe een lichtstraal door en perspex voorwerp wordt gebroken:
1. Teken de normaal
2. Meet de hoek van inval
3. Zoek in de grafiek de bijbehorende hoek van breking op
4. Pas de hoek van breking af
5. Teken de gebroken lichtstraal
Het verband tussen /_i en /_r kun je ook aangeven in formule vorm, daarmee bereken je de brekingsindex (n).
Zo bereken je de brekingsindex: sin i / sin r = n
Hoe groter de brekingsindex, hoe sterker het licht wordt gebroken.
Paragraaf 2, De lens
Lenzen kun je in twee groepen verdelen: lenzen die positief zijn (deze
lenzen zijn in het midden dikker dan aan de rand) en lenzen die negatief
zijn(deze lenzen zijn in het midden dunner dan aan de rand).
Positieve lenzen werken convergerend. Negatieve lenzen werken
divergerend. Als een lichtstraal door een positieve lens valt, wordt hij
tweemaal gebroken.
Een fototoestel is een lichtdichte doos voor het maken van beelden. Hiervoor
wordt een lens gebruik. De sluiter van het toestel is meestal dicht. Alleen als
de ontspanknop wordt ingedrukt, gaat de sluiter even snel open om een foto
te maken. Vlak voor de lens zit nog en verstelbare opening, het diafragma.
De (positieve) lens van een fototoestel wordt het objectief genoemd.
Paragraaf 3, Rekenen aan lenzen
Een positieve lens kan je gebruiken als brandglas. De lens heeft een hoofdas. Dat is de lijn die door het midden
O van de lens gaat en loodrecht op de lens staat. Het zonlicht valt evenwijdig aan de hoofdas op de lens. Het
punt waar de (evenwijdige) lichtstralen van de zon na de lens ontmoeten, noem je het brandpunt van de lens.
Met behulp van dit punt kun je voorwerpen op dat punt heel warm maken.
De afstand tussen het midden O van de lens en het brandpunt F (van focus=brandpunt) heet de
brandpuntafstand f. Hoe kleiner de brandpuntafstand is, hoe sterker de lens is.
De afstand tussen de lens en het voorwerp heet de voorwerpafstand v.
De afstand tussen de lens en het scherpe beeld wordt de beeldafstand b genoemd.
Het verband tussen v, b en f kun je aangeven met de lenzenformule.
Zo bereken je de lenzenformule: ⅟v + ⅟b = ⅟f
