Tegenwerkende krachten: de tweede wet van Newton & impuls

1 · Voorspel

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?

2 · Opstelling

  1. Open de simulatie Tegenwerkende krachten en druk op Herstel.
  2. Zet de snelheidssonde op het blok aan.
  3. 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.

3 · Verzamel gegevens

Massa m (kg)Beginsnelheid v₀ (m/s)Tegengestelde kracht F (N)Beginimpuls p = mv (kg·m/s)Snelheid bij t = 4 s (m/s)
1.004.002.00
1.006.002.00
1.008.002.00

Zet de snelheid bij t = 4 s (y-as) uit tegen de beginsnelheid v₀ (x-as).

4 · Analyseer

  1. Laat zien hoe je voor één meting de beginimpuls p = mv berekent.
  2. 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?

5 · Verdiep

  1. 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.
  2. 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?

De natuurkunde achter dit experiment

Impuls

De massa en de beginsnelheid van het blok bepalen zijn impuls voordat de tegenwerkende kracht gaat werken.

De tweede wet van Newton

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.

← Terug naar experiment

Mechanica

138 gratis printbare labwerkbladen voor natuurkunde