De eerste wet van Newton
De eerste wet van Newton vertelt wat er met een voorwerp gebeurt als de krachten erop elkaar opheffen. Je gebruikt dit bij bijna elke krachtenvraag op het examen.
Een voorwerp blijft in rust of beweegt met een constante snelheid zolang er geen resultante van krachten op werkt. Dat is de eerste wet van Newton.
De resultante is de som van alle krachten, met de juiste richting erbij. Als de resultante nul is, verandert de snelheid niet. Een voorwerp dat stilstaat blijft dan stilstaan. Een voorwerp dat beweegt, blijft met dezelfde snelheid in dezelfde richting bewegen.
Let op: een beweging betekent niet dat er een kracht werkt. Een auto die met constante snelheid over een rechte weg rijdt, ondervindt geen resultante. De motorkracht is dan even groot als de wrijvingskracht, en die krachten werken tegengesteld.
Andersom geldt ook. Als de snelheid verandert, of als de richting verandert, dan is er een resultante. Een versnelling heeft dus altijd een oorzaak in een netto kracht.
Bij het oplossen van een vraag zet je de krachten op een rij. Daarna bepaal je of ze elkaar opheffen. Heffen ze elkaar op, dan is de snelheid constant.
Onthoud
Zonder resultante blijft de snelheid gelijk, ook als het voorwerp beweegt.
Een constante snelheid betekent dat de resultante nul is.
Krachten die elkaar opheffen geven samen een resultante van nul.
Een verandering van snelheid of richting heeft altijd een resultante als oorzaak.
Voorbeeld uit een echt examen
ex1
Bereken de constante k in de luchtweerstandskracht van Aikins. Hij valt met een constante snelheid van 54 m s⁻¹, bij een massa van 75 kg en een frontale oppervlakte van 0,80 m².
- 1
Aikins heeft een constante snelheid, dus de resultante van de krachten op hem is nul.
Veelgemaakte fouten
Je denkt dat een bewegend voorwerp altijd een kracht in de bewegingsrichting nodig heeft. Kijk eerst of de snelheid verandert, want bij een constante snelheid is de resultante nul.
Je telt krachten op zonder hun richting mee te nemen. Tel tegengestelde krachten af, zodat je de resultante vindt.
Snel checken
Een boek ligt stil op een tafel. Welke uitspraak is juist?
Een auto rijdt met een constante snelheid van 90 km/h over een rechte weg. Welke uitspraak is juist?