Handleiding in 5 eenvoudige stappen
1: Verschuif het blok door aan het touw te trekken
1: Move the block by pulling the rope |
2: Pak de sleutel
2: Get the key |
3: Zoek het kistje in het bos
3:Find the box in the bushes |
4: Maak het kistje open met de sleutel en log de cache
4:Open the box with the key and log the cache |
5: Leg de sleutel weer terug. Schuif het blok terug met het andere touw. Berg alles weer netjes op hoe je het gevonden hebt.
5: Put everything back how you found it, and move the block back with the other rope.
|
De krachtvergroter For English, click here
Om bij deze cache te komen, moet je eerst een zwaar betonblok verplaatsen door aan een touw te trekken. We hebben een constructie voor je gemaakt die jouw persoonlijke kracht enorm vergroot. Om je zelf te laten uitzoeken hoe we jouw kracht gaan vergroten, gaan we eerst een paar vragen stellen. Daarna vertellen we hoe je de benodigde berekeningen kunt uitvoeren.
Het gewicht van een melkfles vergroten For English, click here
In de tekening zie je Jan en Jans, die trekken aan een touw met in het midden een gewicht van 1 kg. Dit gewicht trekt naar beneden met een kracht van 9,8 Newton. De vraag is nu hoe hard Jan en Jans ieder aan het touw moeten trekken om het touw een hoek te laten maken van:
- 0 graden?
- 90 graden?
- 170 graden?
- 180 graden?
Antwoord bij een hoek van 140 graden For English: click here
Wij doen een voorbeeld met de hoek met 140 graden. Omdat het gewicht in de y-richting trekt met 9,8 Newton en het stil staat moeten Jan en Jans samen ook 9,8 Newton in de y-richting leveren. Ieder levert dus 4,9 Newton in de y-richting. Samen maken ze een hoek van 140 graden, ieder touw maakt dus een hoek van 70 graden met de y-as. De cosinus van de hoek kan eenvoudig uit de tekening worden afgeleid: cos(70 graden)=32.4 cm/100cm = 0.324, en dus is de kracht in het touw gelijk aan 4,9/0.324 = 15.1 Newton. Jan en Jans moeten dus evenveel kracht zetten als wanneer ze ieder anderhalve liter water dragen.
Uitleg over krachten For English, click here
Bij natuurkunde draait het bijna volledig om krachten. Sir Isaac Newton (1642–1726) had de volgende diepe inzichten over krachten:
- een voorwerp waarop geen resulterende kracht werkt is in rust of beweegt zich rechtlijnig met constante snelheid voort
- de verandering van de beweging is recht evenredig met de resulterende kracht en volgt de rechte lijn waarin de kracht werkt
- Voor elke actie is een even grote en tegengestelde reactie
Deze krachten kun je voorstellen met een pijl. Hierbij zijn drie dingen van belang:
- het aangrijppunt, dit is het punt waar de kracht op wordt uitgeoefend
- de richting van de pijl, dit correspondeert met de richting van de kracht
- de grootte van de pijl, dit komt overeen met de grote van de kracht
Meerdere krachten For English, click here
Als er meerdere krachten zijn levert dit samen een resulterende kracht. Dit betekent dat deze kracht in zijn eentje hetzelfde effect heeft als al de andere krachten bij elkaar. Een voorbeeld, als twee even sterke mensen touwtrekken is de resulterende kracht 0 Newton. Als er geen krachten op het touw zouden worden uitgeoefend zou er netto exact hetzelfde gebeuren met het touw.
Er zijn meerdere manieren om deze resulterende kracht te vinden, wij zullen er twee laten zien.
- Kop staart leggen For English, click here
Bij deze eerste manier teken je alle krachten achter elkaar. Als je twee krachten hebt die in hetzelfde punt aangrijpen teken je de ene kracht achter de andere, zodat het aangrijpingspunt verandert maar de rest exact hetzelfde blijft. Als je nu een lijn trekt van het beginpunt van de eerste pijl naar het eindpunt van de tweede krijg je de resulterende kracht.
- Ontbinden For English, click here
Een andere manier is wiskundiger. Hierbij deel je elke kracht op in een x en een y component. Zoals hieronder gedaan wordt:
Door dit te doen met alle krachten krijg je een hele lijst met krachten in de x en y richting. Als je alle krachten in de x-richting bij elkaar optelt en alle krachten in de y-richting bij elkaar optelt krijg je twee krachten: de resulterende kracht in de x-richting en de resulterende kracht in de y-richting. Door middel van de stelling van Pythagoras kun je de grootte bepalen, en met de tangens de richting.
Nog een opmerking
De eerste wet van Newton is vaak heel handig. Als iets stil staat betekent dit dat alle krachten in zowel de x- als de y-richting gelijk zijn aan 0 Netwon.
Met dank aan
Met dank aan de gemeente Rijswijk voor het geven van de toestemming om de cache op deze plek te plaatsen.
One last point
Newtons first law often comes in handy. If something is not moving this means all the forces in both the x-axis and the y-axis are equal to zero.
Special thanks to
We'd like to thank the city of Rijswijk for allowing us to place the cache here.
Erepodium
