Proef 2.7.1a Krachten in dezelfde of tegengestelde richting

Nodig uit de lestrolley:

• Drie veerunsters (krachtmeters), bereik bijvoorbeeld 5N en 10 N
• Karretje

En verder: drie touwtjes

foto 1: Twee tegengestelde krachten

Voorkennis:

de leerlingen weten dat een kracht

• een grootte, richting en aangrijpingspunt heeft
• gemeten wordt met een veerunster
• als eenheid de newton (N) heeft.

1. Maak de opstelling van foto 1. Laat twee leerlingen elk aan een veerunster trekken en de stand ervan aflezen. Ze geven steeds beide een even grote kracht aan. Ook als de ene leerling ‘actief’ en de andere leerling ‘passief’ trekt of als je een veerunster aan bijvoorbeeld een haak in de muur vast maakt, zijn ze gelijk. En ook als je aan de ene kant een unster met bereik 5N gebruikt en aan de andere kant die van 10N.

Laat ze een tekening maken van de krachten als vectoren. Benadruk daarbij de grootte, de richting én het aangrijpingspunt van de krachten.

De regel ‘tegengesteld gerichte krachten moet je van elkaar aftrekken’ leidt tot het resultaat: de netto kracht (of ‘resultante’) op het karretje is nul.

foto 2: twee evenwijdig gerichte krachten naar links

2. Maak de opstelling van foto 2. Laat nu drie leerlingen elk aan een veerunster trekken en de stand aflezen. Ze zullen ontdekken dat de som van de twee (evenwijdige!) krachten links steeds gelijk is aan de kracht rechts. Ook als de twee leerlingen links niet even hard trekken.

Laat ze een tekening maken van de drie krachten als vectoren. En ook van de resultante kracht van de twee krachten links. De netto kracht op het karretje is weer nul!

NB 1. Leerlingen kunnen het denkbeeld hebben dat de kracht door de leerling die ‘actief’ trekt groter is dan de kracht door de leerling die ‘passief’ is en de veerunster alleen maar op zijn plaats houdt.

NB 2. Als je in plaats van het karretje bijvoorbeeld een blok hout gebruikt, speelt de wrijvingskracht op het blok mee. Dan kan het lijken alsof de krachten die je meet niet aan elkaar gelijk zijn. Immers, de wrijvingskracht blijft dan onzichtbaar.