Fres Resulterende (netto) kracht
Ilse stelde deze vraag op 19 oktober 2021 om 16:13.
Hoi, wat is een resulterende kracht? De formule voor de resulterende kracht luidt: Fres = m x a. Dit snap ik wel, maar soms spreekt het boek over: Fres= Fw-Fz bijvoorbeeld. Wat is het verschil tussen de formule en dit? Ik raak in de war.
Reacties
Theo de Klerk op 19 oktober 2021 om 16:30
Fres, zoals al -tig keer beantwoord in dit forum (met wat zoeken had je dus je antwoord al meteen kunnen vinden: bijv. in
https://www.natuurkunde.nl/vraagbaak/15860
https://www.natuurkunde.nl/vraagbaak/73322
https://www.natuurkunde.nl/vraagbaak/72708
https://www.natuurkunde.nl/vraagbaak/10267)
De resultante van meerdere vectorenis de vectorsom van alle krachten die op een object werken. Een object kan door al die krachten maar in 1 richting gaan bewegen (of blijven staan) en dat wordt bepaald door de som van alle krachten. En voor elke kracht geldt F = ma maar dat geldt ook voor de resulterende kracht: Fres = mares
Bij twee krachten, even groot en tegengesteld, is de resultante 0 N. Er gebeurt niks.
Bij twee krachten in dezelfde richting is de resulterende kracht dubbel zo groot. En dus de versnelling ook want Fres = m ares
Bij krachten onder een hoek zal de resulterende kracht kleiner zijn - dan moet je echt ze vectorieel gaan optellen via de parallellogrammethode of de "kop-staart" methode.
Kop staart methode (hierboven). Als alle vectoren aan elkaar gekoppeld zijn dan is de resultante de vector vanuit het beginpunt naar het eindpunt (de kop) van de laatste toegevoegde vector. In bovenstaand geval dus vanaf beginpunt naar de kop van vector s1 die als laatste is aangeschoven.
De kleuren in de samenstelling corresponderen met de afzonderlijke vectoren op het object. (de tekening gebruikt s als een steeds wisselende afstand (ook een vector), maar substitueer s door F om er een krachtvector van te maken en het werkt precies zo).
parallellogram methode (hierboven). Dat gaat steeds maar voor 2 vectoren tegelijk. Die twee hebben een resulterende kracht. Als er nog een derde is, dan herhaal je de operatie door de resultante en de derde kracht opnieuw samen te stellen tot een nieuwe resultante. Vaak werkt kop-staart dan sneller.
Jan van de Velde op 19 oktober 2021 om 17:59
Ilse
Fres = m x a. Dit snap ik wel, maar soms spreekt het boek over: Fres= Fw-Fz bijvoorbeeld.
Dag Ilse,
laat je niet in de war brengen. Zoals Theo zegt en voordoet is een resultantekracht niet zèlf een kracht, maar de (vectoriële) optelsom van alle krachten die op een voorwerp werken.
Zo'n resultantekracht (andere naam: nettokracht) op een voorwerp kun je dan eerst bepalenof berekenen.
Kijken we naar een auto waarop een motorkracht, een luchtweerstand en een rolwrijving werken:
Nòg een nettokrachtformule dus, en zo kun je er noghonderd bedenken, voor elke denkbare krachtensituatie één, maar steeds geldt dat je de aanwezige krachtenbij elkaar optelt, eigenlijk is dat steeds dezelfde "formule" .
Als je dan ook nog de massa van het voorwerp weet, kun je ook van die auto de versnelling berekenen: a=Fres/m.
Groet, Jan
Ilse op 20 oktober 2021 om 12:37
Maar wanneer moet ik Fres gebruiken? Stel ik weet de massa van die vrachtwagen en de versnelling dus dan weet ik ook Fres. Wat kan ik hiermee?
Theo de Klerk op 20 oktober 2021 om 12:45
Bij meerdere krachten op 1 object eerst deze krachten vectorieel optellen. Het resultaat is Fres.
Deze Fres werkt bijv. op de vrachtwagen. Dan geldt Fres = mauto a
Als je alle drie kent, dan moet de berekening van de formule kloppen. Zo niet, dan is ergens iets fout.
Ken je 1 van de drie variabelen niet (F,m of a) dan is die te berekenen uit de andere twee.
Ilse op 21 oktober 2021 om 15:07
Stel een vliegtuig gaat lanceren en de massa en versnelling zijn gegeven. Ook is bekend dat de motorkracht bijvoorbeeld 500 N is (ik noem maar wat). Gevraagd is dan om de resulterende kracht van de vliegtuig te berekenen.
Hoe pak ik dit dan aan?
Mag ik gewoon Fres = m x a gebruiken? Maar dit is toch dan niet de gehele resulterende kracht?
Want Fres is zoals hierboven uitgelegd is de optelsom van alle krachten die werken.
Moet ik dan ook de Fz en de Fmotor nemen voor Fres?
Dus Fres= Fmotor + Fz? ik weet het niet
Theo de Klerk op 21 oktober 2021 om 15:19
Er is maar 1 kracht: die 500 N. Met de massa van het vliegtuig kun je zijn versnelling bepalen: a = F/m
De resulterende kracht is die ene kracht van de motor.
In werkelijkheid zal dat niet zo zijn. Er is op zijn minst een luchtwrijvingskracht die de motor tegenwerkt. Dan zijn er twee krachten en kun je de resulterende kracht daarvoor berekenen. Het vliegtuig zal dan ook een kleinere versnelling hebben (want kracht motor - kracht luchtwrijving is samen een kleinere resulterende kracht, dus a=F/m is ook kleiner).
Aangezien ze langs dezelfde lijn werken maar tegengesteld mag je hier ook "gewoon" aftrekken want vectorieel en gewoon zijn hier hetzelfde.
(en met een vliegtuig van zo'n300 000 kg (Airbus) is 500 N nu niet een kracht waarmee via versnelling voldoende snelheid wordt opgebouwd om voor het einde van de startbaan de lucht in te komen)
Jan van de Velde op 21 oktober 2021 om 17:36
Ilse
Stel een vliegtuig gaat lanceren en de massa en versnelling zijn gegeven. Fres is zoals hierboven uitgelegd is de optelsom van alle krachten die werken.
Moet ik dan ook de Fz en de Fmotor nemen voor Fres?
Dus Fres= Fmotor + Fz?
Op zich wèl, maar je ziet nog een kracht (àlle krachten) over het hoofd in dit sommetje:
Bij dit vliegtuig dat nog net stil staat op de startbaan oefent het asfalt een normaalkracht naar boven uit die (hopelijk) even groot is als Fz: Fz en die normaalkrachten onder de diverse steunpunten vallen dus precies tegen elkaar weg, en dan blijft als enige en dus tevens resultantekracht alleen die motorkracht over.
Fres = Fz + Fn + Fmotor = (Fz + Fn) + Fmotor = (0) + Fmotor
en dus gaat gelden: Fres= Fmotor = m·a
Groet, Jan
Theo de Klerk op 22 oktober 2021 om 00:22
Jan heeft gelijk, maar veel krachten die worden opgeheven (vliegtuig zakt niet door de landingsbaan heen) worden vaak buiten beschouwing gelaten. Zoals ook niet gekeken wordt naar de kracht waarmee de vleugel van het toestel wil afbreken, maar het centrale deel dit verhindert.
Jan van de Velde op 22 oktober 2021 om 07:50
Wat ik er vooral mee wilde zeggen is dat altijd geldt dat de resultantekracht de som is van alle krachten.
Het sommetje:
Ilse
Moet ik dan ook de Fz en de Fmotor nemen voor Fres?
Dus Fres= Fmotor + Fz?
zou gelden indien dat vliegtuig in de lucht net beide vleugels verloren was:
Nu is die normaalkracht er niet , en aan de richting van de resultantekracht zie je dat dat vliegtuig in dat gevalmet een ijzingwekkende boog naar beneden zou gaan vallen. Wat je ook met je klompen aan zou voelen.
Trouwens, in dit plaatje heb ik dan nog de luchtweerstand buiten beschouwing gelaten: de horizontale kracht vooruitzou dus wat kleiner moeten zijn.
Groet, Jan
Ilse op 22 oktober 2021 om 10:25
Stel dat men de luchtweerstand kracht wil berekenen. Geld dan : Flucht = Fres-Fmotor?
Ilse
Theo de Klerk op 22 oktober 2021 om 12:32
ja. En als Fres = 0 N dan beweegt het vliegtuig met vaste snelheid (er is geen (resulterende) kracht kracht nodig voor een eenparige beweging - soms bestaat het misverstand dat een kracht nodig is om vooruit te blijven gaan - dat is niet zo).
Dat zie je veel in sommen:
een auto rijdt met vaste snelheid en de motor levert 1000 N kracht. Bereken de luchtweerstand.
Die is dan -1000 N ( gelijk aan motor maar tegengesteld).
