Afdeling:Natuurkunde/Inleiding in de natuurkunde/Massa, gewicht en zwaartekracht: verschil tussen versies

Verwijderde inhoud Toegevoegde inhoud
Ghanssen (overleg | bijdragen)
tussenstap
 
Ghanssen (overleg | bijdragen)
Geen bewerkingssamenvatting
Regel 1:
== Massa, gewicht en gewichtzwaartekracht ==
massa=== Massa en gewicht ===
De massa van een voorwerp is een maat voor hoeveel materie er in het voorwerp zit. We drukken de massa uit in kilogram (of gram).
 
Regel 6 ⟶ 7:
Met het 'gewicht' bedoelen we de zwaartekracht waarmee de aarde trekt aan een voorwerp. We drukken een kracht uit in newton. Gewicht drukken we dus ook uit in newton.
 
{{Bericht
massa en gewicht
| titel=
Een betonnen bal kan bijvoorbeeld een massa hebben van 100 kg en een appel bijvoorbeeld 100 g.
| bericht=
| notitie=
| type=info
| uitlijning=normaal
}}
 
{{Bericht
| titel=massa en gewicht
| bericht=Een betonnen bal kan bijvoorbeeld een massa hebben van 100 kg en een appel bijvoorbeeld 100 g.
 
Veel mensen zeggen: "De betonnen bal heeft een 'gewicht' van 100 kg." Dat mogen we volgens de natuurkunde niet zeggen.
| notitie=We hadden moeten zeggen: "De betonnen bal heeft een gewicht van 1000 N." Want gewicht is een kracht.
| type=info
| uitlijning=normaal
}}
 
{{Bericht
We hadden moeten zeggen: "De betonnen bal heeft een gewicht van 1000 N." Want gewicht is een kracht.
Toelichting 84:| titel=waarom onderscheid tussen massa en gewicht?
| bericht=Waarom wordt in de natuurkunde onderscheid gemaakt tussen massa en gewicht? Dat is toch alleen maar verwarrend? Dat komt met name doordat een grote massa meer gevolgen heeft dan alleen een groter gewicht.
 
Als je die betonnen bal van 100 kg in beweging wil brengen, dan kost het veel kracht om hem een bepaalde snelheid te geven. Het kost ook weer veel kracht om hem stil te laten liggen, maar voor een tafeltennisballetje hoef je bijna geen moeite te doen om het die snelheid te geven.
 
Als je het tafeltennisballetje met effect wegslaat, dan maakt het een bocht door de lucht.
| notitie=Als je die betonnen bal diezelfde bocht wil laten maken, dan heb je veel meer kracht nodig.
| type=info
| uitlijning=normaal
}}
 
Kracht en massa hebben dus veel met elkaar te maken, maar het zijn andere begrippen. De massa zegt iets over de materie waaruit een voorwerp bestaat. De kracht zegt iets over de invloed die je op een voorwerp kunt uitoefenen. Je kunt het vervormen of verplaatsten.
9.2 Zwaartekracht
Gewicht ontstaat door de zwaartekracht. In de gevallen waar wij mee te maken hebben, gaan we ervan uit dat het gewicht en de zwaartekracht aan elkaar gelijk zijn. We rekenen het gewicht (FG) als volgt uit:
 
9.2 === Zwaartekracht ===
Gewicht ontstaat door de zwaartekracht. In de gevallen waar wij mee te maken hebben,Voorlopig gaan we ervan uit dat het gewicht en de zwaartekracht aan elkaar gelijk zijn. Dat is feitelijk niet helemaal waar, maar het voert hier te ver om het verschil duidelijk te maken. We rekenen het gewicht (FGF<sub>G</sub>) als volgt uit:
FG = m • g
 
[[Bestand:Nat-formule-gewicht]]
FG: gewicht (zwaartekracht)
m: massa
g: zwaartekrachtfactor (gravitatie)
Toelichting 85: zwaartekracht
Alle voorwerpen worden aangetrokken door de aarde. Het ene voorwerp wat sterker dan het andere. De betonnen bal van 100 kg wordt sterker naar de aarde getrokken dan de appel van 100 g. Als de massa 1000 keer zo groot wordt, dan wordt het gewicht ook 1000 keer zo groot.
9.3 Zwaartekrachtfactor
De zwaartekrachtfactor heeft de letter g (van 'gravitatie') gekregen. Deze factor bepaalt met hoeveel kracht een voorwerp naar beneden wordt getrokken gegeven de massa.
 
{{Formule
De zwaartekracht op een voorwerp blijkt niet overal op aarde precies hetzelfde te zijn. De verschillen zijn echter klein, dus we merken er niet veel van. In onze omgeving trekt de aarde elke kg met 9,81 N naar het beneden.
|formule=
<math>F_G = m \cdot g</math>
|grootheden=
FG: <math>F_G</math>: gewicht (zwaartekracht) (in N)
:<math>m</math>: massa (in kg)
:<math>g</math>: zwaartekrachtfactor (in N/kg of m/s<sup>2</sup>)
}}
 
{{Bericht
In de praktijk wordt heel vaak gerekend met g = 10 N/kg.
| titel=zwaartekracht
| bericht=Alle voorwerpen worden aangetrokken door de aarde. Het ene voorwerp wat sterker dan het andere. De aarde trekt sterker aan een betonnen bal van 100 kg wordtdan sterkeraan naar de aarde getrokken dan deeen appel van 100 g. Als de massa 1000 keer zo groot wordt, dan wordt het gewicht ook 1000 keer zo groot.
| notitie=Als de massa 1000 keer zo groot wordt, dan wordt het gewicht ook 1000 keer zo groot.
| type=info
| uitlijning=normaal
}}
 
9.3 === Zwaartekrachtfactor ===
De zwaartekrachtfactor heeft de letter g (van 'gravitatie') gekregen. Deze factor bepaalt met hoeveel kracht een voorwerp naar beneden wordt getrokken gegeven de massa.
 
In onze omgeving trekt de aarde elke kg met 9,81 N naar het beneden. In de praktijk wordt heel vaak gerekend met g = 10 N/kg. De zwaartekracht op een voorwerp blijkt niet overal op aarde precies hetzelfde te zijn. De verschillen zijn echter klein, dus we merken er niet veel van. In onze omgeving trekt de aarde elke kg met 9,81 N naar het beneden.
Soms wordt ook een andere eenheid gebruikt: g = 10 m/s2. Dat is hetzelfde, maar dan anders geschreven. Het heeft te maken met situaties waarin voorwerpen vrij in beweging komen.
 
Soms wordt ook een andere eenheid gebruikt: g = 10 m/s2s<sup>2</sup>. DatDeze eenheid is hetzelfde,even maargroot danals andersde geschrevenN/kg. HetDeze eenheid heeft te maken met situaties waarin voorwerpen vrij in beweging komen.
Samengevat: 10 m/s2 = 10 N/kg.
Toelichting 86: gewicht berekenen
We nemen bijvoorbeeld de appel van 100 gram (= 0,1 kg). Wat is het gewicht van deze appel? Ga uit van g = 10 N/kg.
 
Met andere woorden: 10 m/s<sup>2</sup> = 10 N/kg.
Is dat een rare vraag? Nee, want we vragen naar de zwaarte-kracht die op de bal werkt. Dus niet naar de massa (in kg).
 
{{Bericht
We berekenen de zwaartekracht als volgt:
Toelichting 86:| titel=gewicht berekenen
| bericht=We nemen bijvoorbeeld de appel van 100 gram (= 0,1 kg). Wat is het gewicht van deze appel? Ga uit van g = 10 N/kg.
| notitie=Is dat een rare vraag? Nee, want we vragen naar de zwaarte-kracht die op de bal werkt. Dus niet naar de massa (in kg).
| type=info
| uitlijning=normaal
}}
 
We berekenen de zwaartekracht op een appel van 100 g als volgt:
FG = m • g
= 0,1 • 10
= 1 N
 
{|
Let op: Bij deze berekening moet de massa altijd in kilogram worden uitgedrukt.
|-
| <math>F_G</math>||=||<math>m</math>||<math>\cdot</math>||<math>g</math>
|-
| || = ||<math>0,1</math> kg||<math>\times</math>||<math>10</math> N/kg
|-
| || = ||1 N|| ||
|}
 
Vervolgens kijken we naar de betonnen kogel van 100 kg, dan kunnen we daarvan ook het gewicht uitrekenen:
 
{|
FG = m • g
|-
= 100 • 10
| <math>F_G</math>||=||<math>m</math>||<math>\cdot</math>||<math>g</math>
= 1000 N
|-
= 1 kN
| || = ||<math>100</math> kg||<math>\times</math>||<math>10</math> N/kg
|-
| || = ||1000 N|| ||
|-
| || = ||1 kN|| ||
|}
 
Net als bij km (kilometer) of kg (kilogram) kun je kracht uitdrukken in kilonewton (kN).
 
Oefening 27: massa en gewicht
Informatie afkomstig van https://nl.wikibooks.org Wikibooks NL.
Wikibooks NL is onderdeel van de wikimediafoundation.