Op de massa van 3,6 kg werkt een zwaartekracht van 3,6·9,81 = 35,316 N. Afgerond is dit 35 N. De massa drukt dus met 35,316 N op het oppervlak. Omdat de massa hier in evenwicht is is er een kracht die omhoog werkt en de zwaartekracht compenseert. Dit de normaalkracht die het oppervlak op de massa uitoefent. In dit geval is deze precies even groot als de zwaartekracht maar tegengesteld van richting. Het aangrijpingspunt van de normaalkracht en de zwaartekracht zijn niet hetzelfde. Het aangrijpingspunt van de zwaartekracht is het zwaartepunt in het midden van het blokje. Het aangrijpingspunt van de normaalkracht is het punt waar de massa contact maakt met het oppervlak.
Opgave b
Dit is eigenlijk dezelfde situatie als in vraag a. Ook hier is de normaalkracht 35,316 N, afgerond 35 N. Voor de grootte van de nomaalkracht maakt de grootte van het contact oppervlak niks uit.
Opgave c
De zwaartekracht staat hier niet loodrecht op het oppervlak. Om de grootte van de normaalkracht te bepalen moeten we de zwaartekracht eerst ontbinden in een component loodrecht op het oppervlak (Fz,y) en een component parallel aan het oppervlak. Vanuit de hoek van 20° gezien is Fz,y de aanliggende zijde en Fz de schuine zijde. We gebruiken dus de cosinus:
cos 20° = Fz,y / Fz
Fz,y = Fz·cos 20° = 35,316·0,9397 = 33,186 N
Omdat het blokje in de richting loodrecht op het oppervlak in evenwicht is, is de normaal kracht gelijk aan deze component van de zwaartekracht. FN is dus 33,1867 N. Afgerond 33 N.
Overigens is de massa NIET in evenwicht in de richting parallel aan het oppervlak. Hier werkt maar één kracht, namelijk de andere component van de zwaartekracht. Als er geen andere kracht, bijvoorbeeld wrijving, is zal de massa dus naar beneden glijden.
Opgave d
De totale massa die op het oppervlak rust is nu 4,6 kg. Fz = m·g = 4,6·9,81 = 45,126 N. De grootte van de normaalkracht is hier dus ook 45,126 N. Afgerond 45 N.
Ook als we puur naar de krachten kijken komen we hier op uit: De normaalkracht moet zowel de zwaartekracht van het bovenste blokje als van het onderste compenseren. Fz = 1,0·9,81 = 9,91 N en Fz = 3,6·9,81 = 35,316. Bij elkaar is dit ook 45,126 N.
Vraag over opgave "Normaalkracht"?
Hou mijn naam verborgen voor andere bezoekers
Sorry
: (
Als je een vraag wil stellen moet je eerst inloggen.
Eerder gestelde vragen | Normaalkracht
Op dinsdag 8 dec 2020 om 11:52 is de volgende vraag gesteld Hallo opgave c
Heb ik andere stappen gedaan en ik kwam wel op hetzelfde antwoord
Fz,y= F.Cos a
aangezien we in de opgave de massa hebben en in de formule boven aan de kracht nodig hebben gebruik ik de formule:
F= m.g
F= 3,6.9,81
F= 35N
Nu kan ik met mijn eerste formule door
Fz,y= F.cos a
35.cos 20
Fz,y= 32,889
Fz,y=33N
Klopt mijn stappen ook?
Erik van Munster reageerde op dinsdag 8 dec 2020 om 12:46 Je berekening klopt hoor. Paar dingen waar je voor moet oppassen:
Je rekent nu met het afgerond getal voor Fz (35 N) in plaats van met 35,316 N. Dit maakt hier uiteindelijk niet uit maar eigenlijk rond je alleen bij het eindantwoord af. En: Je er nog wel even bij zeggen dat de Fnormaal gelijk is aan Fz,y.
Op zondag 7 mei 2017 om 15:44 is de volgende vraag gesteld Waarom is de hoek bij opgave C tussen Fz en Fz,y 20 graden? Welke regel hoort daar ookalweer bij? Alvast bedankt!
Erik van Munster reageerde op zondag 7 mei 2017 om 16:24 Daar is niet één vaste regels voor. Met wiskunde (driehoeksmeetkunde) kun je erachter komen dat de hoek tussen Fz en Fzy hetzelfde is als de hellingshoek van de helling..
Een snel trucje wat je hier kunt gebruiken:
Stel je voor dat je Fzy en Fz samen oppakt en 90 graden naar links draait (tegen de klok in dus). Als het goed is zie je dan dat Fz daarna dezelfde richting heeft als de horizon en dat Fzy daarna dezelfde richting heeft als de helling. De hoek tussen de horizon en de helling is 20 graden dus... de hoek tussen Fz en Fzy is ook 20 graden.
