In de vorige video's hebben we al uitgebreid gekeken naar bewegingen, krachten en energieën. Maar de voorwerpen gingen eigenlijk alleen maar recht door. Omdat voorwerpen in de natuur ook rond kunnen draaien, kijken we in deze kennisclip voor natuurkunde naar cirkelbewegingen. Hierbij speelt ook de middelpuntzoekende kracht een belangrijke rol!
2. Cirkelbewegingen
Gegeven door:
Emiel Woutersen
Beschrijving
Begrippen
Examenvragen
Baansnelheid
Een formule voor het berekenen van de baansnelheid is: v=2πrT. Voor een eenparige cirkelbeweging is de middelpuntzoekende kracht vereist. Deze bereken je met de formule Fmpz= m×v2r. Door de gravitatiekracht gelijk te stellen aan de middelpuntzoekende kracht en deze te delen door m, kun je de massa van een planeet of ster berekenen
Constante snelheid
Een voorwerp beweegt zich met een constante snelheid wanner de snelheid (v) groter is dan 0 en de resulterende kracht (F0) = 0
Eenparige beweging
Een beweging waarvan de snelheid in grootte en in richting niet verandert; de beweging kent geen versnelling of vertraging
Middelpuntzoekende kracht
Een kracht die op een voorwerp werkt dat in een cirkelbaan beweegt. Deze kracht zorgt ervoor dat die beweging constant naar het middelpunt van de cirkel wordt afgebogen
Spankracht
Een kracht die een langwerpig voorwerp (bijvoorbeeld een touw) gespannen houdt; meestal doordat dit voorwerp iets kan op- of aantrekken
Wrijvingsarbeid
Bij bewegen met een constante snelheid is een voorwaartse kracht nodig om de beweging in stand te houden, tegen de tegenwerkende wrijvingskrachten in. De geleverde energie wordt omgezet in een andere energiesoort: warmte
Zwaartekracht (𝐹𝑧 )
De aantrekkingskracht tussen een object en de aarde. Wordt ook gravitatie genoemd. Je berekent de zwaartekracht met de formule Fg=G×m×Mr2: F is de gravitatiekracht, m en M zijn de massa’s van twee voorwerpen, r is de afstand tussen de zwaartepunten en G is de gravitatieconstante in Binas tabel 7A
Valversnelling
De versnelling waarmee een object valt
Newton
De eenheid waarmee de grootheid kracht wordt aangegeven
Omlooptijd
De tijd die nodig is voor een omwenteling
In de film ‘Elysium’ uit 2013 is een enorm, ringvormig ruimtestation te zien waarvan de rand bewoond wordt. Het ruimtestation ‘Elysium’ draait in een cirkelbaan rond de aarde. Als de hoogte van Elysium boven het aardoppervlak bekend is, is het mogelijk om de baansnelheid van Elysium rond de aarde uit te rekenen.
Hoe kun je die baansnelheid uitrekenen?
A - door de gravitatiekracht gelijk te stellen aan de middelpuntzoekende kracht
B - door de gravitatiekracht gelijk te stellen aan de zwaartekracht
C - door de kinetische energie gelijk te stellen aan de zwaarte-energie
D - door de som van de krachten gelijk te stellen aan nul
A
D1: Zonnestelsel en heelal
1. Structuren, oerknal en straling en telescopen
2. Cirkelbewegingen
3. Het zonnestelsel
4. Gravitatiekracht
5. Theorie van middelpuntzoekende kracht
6. Oefenopgave: de achtbaan
7. Oefenopgave: twee satellieten
8. Oefenopgave: draaiing van de aarde
9. Oefenopgave: blokje aan een touw
10. Oefenopgave: auto in een schuine bocht
