sciencetalk

Beste,
 
Ik ben een beetje in de war met een van de postulaten van Newton, namelijk dat F=ma.
 
Stel je hebt een blok van 1 kg en je laat dat van op 1 meter hoogte naar beneden vallen, dan zal de kracht op de vloer gelijk zijn aan de massa maal de valversnelling van de aarde.
Stel nu dat we dit blok dubbel zo hoog houden, dan blijft de kracht hetzelfde als in het vorig geval (massa is dezelfde, en valversnelling verandert niet)? Dit lijkt me vreemd want als je iets van hoger laat vallen heeft geeft dit toch een grotere kracht? Iets wat mij dan logischer lijkt is F=m*v...
 
Ziet iemand de fout in mijn redenering? 
 
Alvast bedankt!

Even in twee stappen.
 
 
Een blok ligt stil op de vloer
 
De zwaartekracht is m.g. Dat is een kracht op het blok, niet een kracht op de vloer. Een blok dat stil ligt oefent een kracht ter grootte van m.g op de vloer uit. Maar dat is niet de zwaartekracht. Het werkt zo:
 
(1) De aarde trekt aan het blok en het blok aan de aarde. De derde wet van Newton eist dat beide krachten even groot zijn en tegengesteld gericht.
 
(2) Het blok ligt stil op de grond. De tweede wet van Netwton zegt dat de som van alle krachten die op het blok werken nul moet zijn omdat het blok anders zou versnellen. Op het blok werkt de zwaartekracht. De kracht die het blok tegenhoudt is de kracht van de ondergrond op het blok. Dit is de normaalkracht. De normaalkracht moet even groot zijn en tegengesteld gericht aan de zwaartekracht want de resultante is nul. Daarom is de normaalkracht even groot aan de zwaartekracht.
 
(3) Als de ondergrond een kracht uitoefent op het blok, dan moet het blok een even grote en tegengesteld gerichte kracht uitoefenen op de ondergrond (3e wv Newton). Dat is het gewicht. Het gewicht is even groot als de normaalkracht die even groot is als de zwaartekracht. Maar het gewicht is niet dezelfde kracht als de zwaartekracht (ze zijn wel exact even groot).
 
Het blok valt op de grond
 
Als het blok op de grond valt werkt nog steeds de zwaartekracht op het blok. Maar het blok ligt zeer snel stil op het moment dat het de grond raakt. Er is dus een zeer grote versnelling die het blok in zeer korte tijd afremt tot stilstand. Om het ding zo snel af te remmen, is een zeer grote resultante kracht  nodig: F = m.a.  a is zeer groot en F dus ook. Die resultante kracht is de kracht van de bodem op het blok en de zwaartekracht samen. Als de kracht van de bodem op het blok te groot is, valt het blok kapot. Er is ook een even grote kracht van het blok op de bodem (die moet er zijn want krachten komen altijd in paren voor, 3e wet van Newton). Als die te groot is komt er een barst in de bodem of het blok zakt weg in de bodem.
 
 
De fout in je redenering: de kracht blijft niet constant, verre van dat. Alleen in vrije val is de resultante kracht op een object gelijk aan de zwaartekracht.

Ahzo, dat verklaart al veel!  
 
En in vrije val is dan de resulterende kracht de zwaartekracht? 

In vrije val (wrijving verwaarloosbaar) is de enige kracht de zwaartekracht, dat is dus ook de resulterende kracht (som van alle krachten)