Kracht en versnelling

welkom terug dus nu weten we als er een netto kracht op een deeltje werkt en het zal versnellen in die richting, maar hoeveel zal het versnellen om de vraag te beantwoorden hoe kracht en versnelling zijn gerelateerd tijdens de waargenomen dat als je de netto kracht verhoogt met zeg een factor 2 dan neemt de versnelling toe met diezelfde factor dit betekent dat kracht en versnelling evenredig aan elkaar zijn maar dat is niet het enige dat telt laten we nu eens kijken naar de massa van ons deeltje stel je voor dat we twee deeltjes hebben die in de ruimte zweven die even groot zijn maar verschillende massa’s hebben zoals als het ene een ping-pong bal is en het andere een ping-pong bal.pongbal is en de andere gemaakt is van lood als we een gelijke kracht zoals wind op beide deeltjes uitoefenen wat zou er dan gebeuren beide deeltjes zouden dezelfde netto kracht ondervinden in de richting van de wind maar ze zouden niet met dezelfde snelheid versnellen het minder massieve deeltje de ping-pong balletje zou sneller versnellen dan het deeltje van lood dus minder massa resulteert in meer versnelling en meer massa resulteert in minder versnelling wat betekent dat massa en versnelling omgekeerd evenredig zijn met elkaar en we weten al dat versnelling evenredig is met kracht als we dit samenvoegen zien we dat de versnelling afhangt van de grootte van de netto kracht die evenredig is met de versnelling en de massa van het object die omgekeerd evenredig is met de versnelling dit geeft ons a is evenredig met F gedeeld door M vermenigvuldiging van beide zijden met M geeft M keer a is evenredig met F en als we dit omdraaien krijgen we F is evenredig met M keer a Newton vond dat F niet alleen evenredig is met MA maar in feite gelijk is aan MA dit is Newton’s tweede wet F is gelijk aan MA samengevat F is een netto kracht die op het deeltje werkt M is de massa van het deeltje en a is de versnelling van het deeltje Laten we nu eens kijken naar de zwaartekracht je hebt misschien wel gehoord van het beroemde verhaal over Galileo’s experiment in 1589 waar hij twee ballen van de Scheve Toren van Pisa liet vallen toren van Pisa liet vallen de ene was gemaakt van een licht materiaal de andere van een zwaar materiaal u zult misschien verbaasd zijn te weten dat hij waarnam dat de twee ballen met precies dezelfde snelheid versnelden dat blauw ooit wegging in die tijd ging iedereen beginnend met H en Grieken er gewoon van uit dat zwaardere voorwerpen sneller vielen dan lichtere voorwerpen dus in tegenstelling tot wind lijkt de zwaartekracht de interessante vraag is waarom Newton ons het antwoord gaf zijn eerste wet van de zwaartekracht zei dat massievere voorwerpen een grotere zwaartekracht ondervinden en de tweede wet zegt dat massa een weerstand is tegen versnelling deze twee concurrerende tendensen één die versnelling aanmoedigt en één die het tegenwerkt heffen elkaar op Om te zien waarom dit gebeurt heeft Newton een wiskundige theorie opgesteld dat de zwaartekracht, noem het grote f, evenredig is met de massa van het deeltje grote F is evenredig met MA Beschouw de zwaartekracht als een versnellingsvector noem het G zodat grote f gelijk is aan mg dus hebben we twee vergelijkingen tweede wet van Newton niveau F is gelijk aan Ma waar kleine F de netto kracht is en de zwaartekrachtswet van Newton waarbij grote f gelijk is aan mg voor een deeltje waarop alleen de zwaartekracht werkt de netto kracht kleine F is grote f kleine F is gelijk aan mg is gelijk aan grote f is gelijk aan MA of eenvoudiger mg is gelijk aan Ma merk op dat M wegvalt zodat alleen G gelijk is aan a dat is de versnelling van een deeltje wanneer alleen de zwaartekracht erop werkt is onafhankelijk van de massa van het deeltje dit is waarom voorwerpen van verschillende massa met dezelfde snelheid vallen een vergelijking zoals deze die ons toelaat de versnelling van deeltjes te berekenen heet een bewegingsvergelijking we hebben een hoop nieuwe en belangrijke concepten behandeld in deze video dus laten we hier stoppen om wat te oefenen met de volgende oefening