Tweede wet van Newton

Prioriteit: 🔴 Hoog

In 6 van de 8 onderzochte examenjaren, als rekenstap (een remkracht of massa uit een versnelling) of als regel in een numeriek model ($F_{\text{res}}=F_{\text{z}}-F_{\text{w}}$).

Wat moet je kunnen?

• $F_{\text{res}}=m\cdot a$ gebruiken om een kracht, massa of versnelling te berekenen.
• De resulterende kracht opstellen uit alle krachten, met de juiste tekens.
• De versnelling bepalen uit een (v,t)-diagram of uit snelheid en afstand.
• $F_{\text{res}}$ goed invullen in een numeriek model.

De kern

$F_{\text{res}}=\sum F=m\cdot aa=\frac{\Delta v}{\Delta t}$

Situatie	$F_{\text{res}}$
stilstand of constante snelheid	$0$ (eerste wet van Newton)
vallen met luchtweerstand	$F_{\text{z}}-F_{\text{w,lucht}}$
remmen	$-F_{\text{rem}}$ (tegen de beweging in)
helling	$mg\sin \alpha -F_{\text{w}}$

• Kies een positieve richting en houd die vast.
• Zonder tijd maar met afstand: $v_{\text{eind}}^2=v_{\text{begin}}^2+2as$, of gebruik $W=\Delta E_{\text{k}}$ (zie Arbeid).
• Bij een cirkelbeweging is $F_{\text{res}}$ de Middelpuntzoekende kracht.

Zo wordt het gevraagd

• Gemiddelde remkracht uit massa en de versnelling uit snelheids- en afstandsgegevens (2024-1 vraag 5, 3p).
• Massa van een granaat met $F_{\text{res}}=m\cdot a$ uit een (v,t)- en een (F,t)-diagram (2019-2 vraag 2, 5p).
• Netto kracht $F_{\text{res}}=F_{\text{z}}-F_{\text{p}}$ invullen in regel 7 van een numeriek model (2023-2 vraag 6).
• Wrijvingskracht op een helling uit de versnelling (2021-3 vraag 2, 4p).

Uitgewerkt voorbeeld

Remkracht (examenstijl, vergelijk 2024-1 vraag 5)

Een auto van 1200 kg remt van 20 m/s tot stilstand over 40 m.

1. $0=20^2+2a\cdot 40\Rightarrow a=-5,0{\text{m/s}}^2$
2. $F_{\text{rem}}=m\cdot |a|=1200\times 5,0=$ $6,0\cdot 10^3$ N

Controle via energie: $F\cdot s=\frac{1}{2}m{v}^2$ geeft $F=\frac{240000}{40}=6,0\cdot 10^3$ N. ✓

Numeriek model (examenstijl, vergelijk 2023-2 vraag 6)

Een vallend voorwerp met een remkracht $F_{\text{p}}$ omhoog. In het model:

• Fres = Fz - Fp
• a = Fres / m
• v = v + a * dt

Valkuilen

• Eén kracht invullen in plaats van de resulterende kracht.
• Het teken van de versnelling bij remmen vergeten.
• Massa in gram laten staan.
• Denken dat er bij constante snelheid geen krachten werken (ze heffen elkaar op).

Test jezelf

Een kracht van 12 N geeft een kar een versnelling van 3,0 m/s². Hoe groot is de massa?

$m=\frac{12}{3,0}=4,0$ kg.

Een auto van 1200 kg versnelt in 3,0 s van 0 naar 15 m/s. Hoe groot is $F_{\text{res}}$?

$a=5,0{\text{m/s}}^2$, $F_{\text{res}}=1200\times 5,0=6,0\cdot 10^3$ N.

Examenvragen om te oefenen

Doe deze vragen uit echte examens

• 2019 tijdvak 2, vraag 2 en 4: massa van een granaat, numeriek model (5p + 4p)
• 2024 tijdvak 1, vraag 5: gemiddelde remkracht (3p)
• 2021 tijdvak 3, vraag 2 en 5: helling en numeriek model (4p + 4p)
• 2023 tijdvak 2, vraag 2 en 6: versnelling bij impact en model (4p + 2p)

Alle vindplaatsen

Aangetroffen in 6 van de 8 onderzochte examenjaren (2018-2026, 2020: geen examen gehouden) — 75%.

• 2024 tijdvak 1: vraag 5
• 2023 tijdvak 2: vraag 2, 4, 6
• 2022 tijdvak 1: vraag 2
• 2021 tijdvak 3: vraag 2, 5
• 2019 tijdvak 2: vraag 2, 4
• 2018 tijdvak 1: vraag 5

---

Ondersteunende onderwerpen

• Krachten ontbinden en samenstellen
• Eerste wet van Newton
• Plaats-tijd en snelheid-tijddiagrammen

Onderwerpen die dit ondersteunt

• Middelpuntzoekende kracht
• Numeriek modelleren