Vectoren

Deze les gaat over krachten, maar wat zijn dat eigenlijk? Krachten spelen overal. Ze zijn niet direct zichtbaar, maar het effect van krachten is overal merkbaar.

Een kracht heeft een grootte en een richting. De zwaartekracht is bijvoorbeeld altijd naar beneden gericht en als je tegen een stoel duwt, bepaal je zelf deze richting. Hoe groot de kracht is, is bij de zwaartekracht afhankelijk van de massa (het gewicht) en bij de stoel is het afhankelijk van hoe hard je duwt. Bij het zeilen hebben we te maken met de wind als een van de belangrijkste krachten.

De grootte en de richting geven we in tekeningen aan met vectoren (pijlen). Een vector geeft de richting en de lengte aan. Die lengte staat hier in verband met de grootte van de kracht.

Het groene puntje geeft aan waar de kracht aangrijpt en wat het effect is. De kracht van het duwen tegen het rode blok heeft als effect dat het blok een paar meter naar rechts verplaatst wordt. Zou er harder geduwd worden, dan wordt het blok verder naar rechts verschoven en zal de vector dus ook langer zijn.

Krachten in evenwicht

Wanneer een voorwerp stil staat, betekend het niet dat er geen krachten op werken. Denk maar aan de zwaartekracht die altijd aanwezig is. Of nog beter, wanneer je aan het touwtrekken bent en beide partijen trekken even hard, er is dan geen beweging in het touw, maar er werken heel veel krachten op.

Dit zelfde effect zie je ook wanneer een voorwerp wel beweegt, maar met een constante snelheid. Een fietser die 20 km/u uur rijdt is ook in evenwicht, dat betekent dat alle krachten die de fietser ondervindt even groot zijn. Dus eigenlijk net alsof hij stil staat. De spierkracht die hem voortbeweegt, is even groot als de weerstand van de weg en de lucht maar dan tegengesteld.

Pas wanneer er een versnelling plaats vindt, of juist andersom, als hij remt, dan zijn de krachten in onbalans en zie je dat terug in de vectoren doordat deze niet meer even lang zijn.