dynamiek is het kennisgebied van Natuurkunde wat bestudeer de oorzaak van de bewegingen, analyseren en beschrijven volgens de krachten die verantwoordelijk zijn voor de productie ervan. Dynamiek is daarom een van de gebieden van de mechanica, samen met kinematica en statica.
Zie ook: Krachten - typen, formules en hoe te berekenen
Wat zijn de belangrijkste thema's die in de dynamiek worden bestudeerd?
De belangrijkste studierichtingen in de dynamica zijn de wetten van Newton, universele zwaartekracht en de studie van mechanische, kinetische en potentiële energieën.
- De wetten van Newton: beschrijven de bewegingen van lichamen door de krachten die erop inwerken. In totaal zijn er drie wetten van Newton: a wet van luiheid, O basisprincipe van dynamiek en de wet van actie en reactie. Op basis van de wetten van Newton is het gedrag van wrijvingskrachten, drijfvermogen, tractie, middelpuntzoekende krachten enzovoort.
- universele zwaartekracht: gebied van dynamiek dat de beweging van hemellichamen bestudeert. naast de wet van universele zwaartekracht, die wordt gebruikt om de kracht en aantrekkingskracht te berekenen die het ene lichaam op het andere uitoefent, zijn er ook: De wetten van Kepler, gebruikt om de. te beschrijven banenplanetair.
- mechanische energie: de studie van deze vorm van energie relateert de energieën kinetiek en potentieel, onder andere. Hier wordt naast berekeningen van mechanische arbeid en vermogen ook het principe van behoud van mechanische energie bestudeerd.
Dynamiek formules
Bekijk de belangrijkste dynamische formules en ontdek wat elk van de variabelen betekent.
→ Resulterende kracht
DE krachtresultante kan worden verkregen door middel van vectorcalculus. Volgens de De 2e wet van Newton, het is gelijk aan het product van de massa van het lichaam en zijn versnelling.
→ Formule van het werk van een kracht
De arbeid die wordt uitgeoefend door een constante kracht kan worden berekend door het product van de uitgeoefende kracht en de door het lichaam afgelegde afstand.
→ Kinetische energie
Kinetische energie is de hoeveelheid energie die is opgeslagen in elk lichaam met massa m dat beweegt met snelheid v, zoals weergegeven in de volgende formule:
→ zwaartekracht potentiële energie
Gravitatie potentiële energie verwijst naar de hoeveelheid energie die is opgeslagen in een massalichaam. m, wanneer opgetild tot een hoogte h vanaf de grond, in een gebied waar de zwaartekrachtversnelling gelijk is aan G. Kijk maar:
→ Mechanische energie
Mechanische energie verwijst naar alle energie die verband houdt met de beweging van een lichaam of systeem van lichamen. Mechanische energie is gelijk aan de som van kinetische energie en potentiële energie.
Zie ook: Tips voor het oplossen van kinematica-oefeningen
Opgeloste oefeningen over dynamiek
Vraag 1 - Bepaal wat de versnelling is die wordt ontwikkeld door een lichaam met een massa gelijk aan 4,5 kg, wanneer het wordt onderworpen aan een kracht van 900 N.
a) 10 m/s²
b) 20 m/s²
c) 0,5 m/s²
d) 9 m/s²
Oplossing:
Pas gewoon de 2e wet van Newton toe en gebruik de gegevens die door de verklaring worden verstrekt.
Op basis van het verkregen resultaat is het juiste alternatief de letter B.
Vraag 2 - Een lichaam van 20 kg is 10 m hoog in een gebied waar de zwaartekracht een waarde heeft van 10 m/s². Wetende dat het lichaam met een constante snelheid van 10 m/s beweegt, bepaal dan de grootte van de mechanische energie van dat lichaam.
a) 1500 J
b) 2500 J
c) 3000 J
d) 4500 J
Oplossing:
Om de oefening op te lossen, is het noodzakelijk om de kinetische en potentiële energieën te berekenen en deze vervolgens op te tellen.
Door de berekening vinden we dat de mechanische energie van het lichaam 3000 J is, dus het juiste alternatief is: letter C.
Door Rafael Hellerbrock
Natuurkunde leraar