Mechanica
Tegengestelde krachten
Kijk hoe de doos vertraagt, stopt en daarna omkeert onder een kracht die kleiner is dan nodig om zijn eigen impuls direct te stoppen.
Tegengestelde krachten — interactieve Mechanica-simulatie. Kijk hoe de doos vertraagt, stopt en daarna omkeert onder een kracht die kleiner is dan nodig om zijn eigen impuls direct te stoppen. Gratis virtueel natuurkundelab in de browser met live SI-metingen en een begeleide rondleiding.
Nettokracht en vertraging
Als een kracht de beweging tegenwerkt, is de nettokracht kleiner dan elke afzonderlijke kracht en vertraagt het object.
Dit blok beweegt naar rechts maar voelt een naar links gerichte aangelegde kracht. De nettokracht is de vectorsom van alle krachten, dus het blok vertraagt, stopt en kan omkeren — een concreet geval van de tweede wet van Newton met tegengestelde bijdragen.
- F_net = ΣF
- a = F_net / 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
Een blok dat naar rechts beweegt, wordt getrokken door een constante kracht in de tegenovergestelde richting. Wat gebeurt er in de loop van de tijd met zijn beweging?
Voorspellingen om te wegen
- Het vertraagt en komt definitief tot stilstand
- Het vertraagt, stopt en versnelt daarna in de tegenovergestelde richting
- Het vertraagt kort en gaat daarna verder met een constante lagere snelheid
Rollen van variabelen
Wat je instelt:
- Massa m (kg)
- Beginsnelheid v₀ (m/s)
- Tegengestelde kracht F (N)
Wat je meet:
- Beginimpuls p = mv (kg·m/s)
- Snelheid bij t = 4 s (m/s)
Hoe het onderzoek verloopt
- Open de simulatie Tegenwerkende krachten en druk op Herstel.
- Zet de snelheidssonde op het blok aan.
- Stel voor elke meting de beginsnelheid van het blok in, druk op Start, pauzeer met de tijdlijn bij t = 4 s en noteer de snelheidsaflezing.
Leidende vergelijking
Impuls — p = m·v
De massa en de beginsnelheid van het blok bepalen zijn impuls voordat de tegenwerkende kracht gaat werken.
De tweede wet van Newton — F = m·a
De constante tegenwerkende kracht gedeeld door de massa geeft de constante vertraging van het blok, en die vertraagt het, brengt het tot stilstand en laat het uiteindelijk omkeren.
Wat het uitprintbare werkblad leerlingen laat uitwerken
- Laat zien hoe je voor één meting de beginimpuls p = mv berekent.
- Voorspel met a = F/m de snelheid van het blok bij t = 4 s voor elke meting en vergelijk met je tabel. Beweegt het blok nog in de oorspronkelijke richting, staat het heel even stil, of beweegt het achteruit?
Waar dit buiten het lab opduikt
- Als de massa van het blok verdubbelde terwijl de tegenwerkende kracht gelijk bleef, zou het dan langer of korter duren voordat het stopt? Leg uit met F = ma.
- Echte blokken die over een echt oppervlak schuiven voelen ook wrijving. Zou wrijving het blok eerder of later laten stoppen dan deze geïdealiseerde simulatie voorspelt?
- 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 bij Tegenwerkende krachten
- Selecteer het blok
- Druk op Start
- Vertragen
- 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.