Mechanica
Krachtenlaboratorium
Kijk hoe de doos vanuit rust gelijkmatig versnelt onder één constante aangelegde kracht — a = F/m.
Krachtenlaboratorium — interactieve Mechanica-simulatie. Kijk hoe de doos vanuit rust gelijkmatig versnelt onder één constante aangelegde kracht — a = F/m. Gratis virtueel natuurkundelab in de browser met live SI-metingen en een begeleide rondleiding.
De tweede wet van Newton
Een nettokracht op een object veroorzaakt versnelling: F = ma. Grotere kracht of kleinere massa betekent grotere versnelling.
De tweede wet van Newton verbindt kracht, massa en versnelling. Als één horizontale duw op een blok op een wrijvingsloze vloer werkt, is de nettokracht gelijk aan die duw. Het blok versnelt gelijkmatig vanuit rust in de richting van de nettokracht.
- F = ma
- a = F / m
Onderzoeksnota
Plan de vraag voordat je het lab opent
De samenvatting spiegelt de voorgerenderde pagina: leidende vraag, concurrerende voorspellingen, rollen van variabelen, bepalende wetten, opstelling, analyse- en verdiepingsvragen blijven zichtbaar en in deze volgorde.
Leidende vraag
Je duwt een doos over een wrijvingsloze vloer met een constante kracht. Als je met dezelfde kracht een zwaardere doos duwt, versnelt die dan sneller, langzamer of net zo snel als een lichtere doos?
Voorspellingen om te wegen
- De zwaardere doos versnelt sneller
- Beide dozen versnellen even snel
- De zwaardere doos versnelt langzamer
Rollen van variabelen
Wat je instelt:
- Massa (kg)
- Uitgeoefende kracht (N)
Wat je meet:
- Snelheid bij t = 1 s (m/s)
- Impuls bij t = 1 s (kg·m/s)
Hoe het onderzoek verloopt
- Open de voorinstelling Krachtenlab. Eén doos ligt in rust op een wrijvingsloze vloer met één constante kracht die hem vooruit duwt.
- Controleer of de snelheidssonde op de doos zit en bekijk dan de massa van de doos en de sterkte van de aangelegde kracht in het eigenschappenpaneel.
- Stel voor elke rij hieronder in het eigenschappenpaneel de massa van de doos en de sterkte van de kracht overeenkomstig in, draai de simulatie precies 1 seconde (60 frames) en lees de snelheid op de sonde af.
Leidende vergelijking
De tweede wet van Newton — F = m·a
De nettokracht op een voorwerp is gelijk aan zijn massa keer zijn versnelling. Hier versnelt één constante kracht de doos vanuit rust, zodat de na een vaste tijd gemeten snelheid de versnelling van die kracht onthult.
Impuls — p = m·v
Impuls is massa keer snelheid. Elke meting start vanuit rust, dus de impuls op het moment van 1 seconde laat zien hoeveel beweging dezelfde duw opbouwt in dozen van verschillende massa.
Wat het uitprintbare werkblad leerlingen laat uitwerken
- Deel voor elke rij de aangelegde kracht door de massa. Hoe verhoudt die waarde zich tot de snelheid die je na 1 seconde mat? Welke grootheid heb je net berekend?
- Vergelijk rij 1 en rij 3 (zelfde kracht, andere massa). Hoeveel verschil maakte het verdubbelen van de massa voor de snelheid na dezelfde duw van 1 seconde?
Waar dit buiten het lab opduikt
- Deze vloer is wrijvingsloos. Voorspel hoe je snelheidsaflezingen zouden veranderen als er ook een kleine constante wrijvingskracht op de doos werkte. Zou de aangelegde kracht gedeeld door alleen de massa de resulterende versnelling nog voorspellen?
- Een winkelwagen en een beladen bezorgwagen kunnen beide worden voortgeduwd door een motor die dezelfde kracht levert. Gebruik je gegevens om uit te leggen waarom ze niet even snel versnellen.
- AP Physics 1 — Unit 2: Force and Translational Dynamics
- AP Physics C: Mechanics — Unit 2: Force and Translational Dynamics
- IB Physics — A.2 Forces and momentum
- General High School Physics — Forces & Newton's laws
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Middle School Physical Science — Force, mass, and motion
- Welkom in het krachtenlab
- Selecteer het blok
- Druk op Start
- Constante versnelling
- Open de gegevens
- Gelukt!
Open de interactieve simulatie om de scène te bouwen, druk op Start en verken met live metingen en een begeleide rondleiding.