Eerste wet van newton

[xander_C-137]

In een toepassing van de eerste wet van newton zagen we een man (punt P) die met een valscherm uit een vliegtuig springt, op hem werken twee krachten , de zwaartekracht (F_z) en de wrijving met de lucht (F_w). Volgens mij leerkracht is het dan zo dat deze twee krachten na een bepaalde periode aan elkaar gelijk zijn en elkaar opheffen.

Mijn probleem is nu dat ik niet zie hoe de twee krachten elkaar kunnen opheffen, er dus geen resulterende kracht meer is en geen versnelling (wat we willen bereiken met een valscherm), maar de man nog altijd valt en er dus een beweging is. Ik zou denken dat er altijd een kracht moet zijn die een beweging veroorzaakt, maar mijn leerkracht kan me niet vertellen welke kracht dat zou zijn in dit geval.

Als voorbeeld van mijn denkwijze neem ik een pen op een tafel, de pen wordt aangetrokken door de zwaartekracht, maar zakt niet door de tafel omdat de normaalkracht gelijk is aan de zwaartekracht en deze opheft. Als we dat vergelijken met het voorbeeld van de man met het valscherm is er ergens iets fout. Is het gewoon incorrect om te zeggen dat er geen resulterende kracht is, omdat er inderdaad een kracht moet zijn die de beweging van de man veroorzaakt? Of is mijn denkwijze gewoon fout?

[klazon]

Hier gebeurt precies wat er in de eerste wet van Newton staat. Een voorwerp waarop geen kracht werkt blijft zijn snelheid behouden. In dit voorbeeld bestaat de kracht Fw dankzij de snelheid, dus het mannetje moet wel naar beneden blijven bewegen.

[Xilvo]

Of is mijn denkwijze gewoon fout?

Ja

Doe hetzelfde experiment met die pen op die tafel, maar nu in een lift die omlaag (of omhoog) beweegt.
Zolang de snelheid van de lift constant is, ondergaat de pen dezelfde twee krachten, die ook dan even groot zijn. Toch beweegt de pen met de lift mee.

En ligt de pen 'stil' op de tafel, dan beweegt hij met de aarde mee. Die blijft eveneens bewegen zonder dat er een kracht is die 'm in beweging houdt.

[jkien]

Er zit iets bedriegelijks in het woord "opheffen". Netto kracht nul in de eindsituatie is een aspect, maar niet hele verhaal. Stel planeet A heeft de viervoudige zwaartekracht van planeet B, en dezelfde atmosfeerdichtheid op zeeniveau. De netto kracht is nul bij het bereiken van de terminale valsnelheid, maar niet in de voorgeschiedenis. Daardoor is de terminale valsnelheid op A 2x groter dan op B.

[xander_C-137]

Hier gebeurt precies wat er in de eerste wet van Newton staat. Een voorwerp waarop geen kracht werkt blijft zijn snelheid behouden. In dit voorbeeld bestaat de kracht Fw dankzij de snelheid, dus het mannetje moet wel naar beneden blijven bewegen.

Ik denk dat ik het nu ongeveer door heb, maar het blijft een raar idee dat je geen kracht nodig hebt om een beweging te veroorzaken.

[Xilvo]

Ik denk dat ik het nu ongeveer door heb, maar het blijft een raar idee dat je geen kracht nodig hebt om een beweging te veroorzaken.

Je hebt wel een kracht nodig om een beweging te veroorzaken, maar je hebt geen kracht nodig om in beweging te blijven.

Bedenk dat je, alleen al omdat de aarde om z'n as draait, met een snelheid van ruim duizend kilometer per uur beweegt, op onze breedtegraad. Er is geen kracht nodig om een auto in jouw straat op die snelheid te houden.
Alleen als die auto t.o.v. de aarde beweegt is er een kracht nodig om 'm op snelheid te houden. Maar dat komt doordat hij weerstand ondervindt (wielen, lucht). Hoe kleiner die weerstand, hoe langer zal hij doorrollen.
Neem je alle weerstand weg dan blijft hij eindeloos rijden.