Practicum: Tweede wet van Newton – F = m × a – Klas 4 HAVO

In dit practicum voor 4 havo verifieer je de tweede wet van Newton experimenteel met een dynamica-wagentje op een rolbaan: F_net = m × a.

Leerdoel

Na dit practicum kun je het verband tussen nettokracht, massa en versnelling beschrijven, een F-a-grafiek opstellen en interpreteren en de tweede wet van Newton kwantitatief toepassen.

Cursusniveau en vakgebied

Niveau: HAVO klas 4 | Vak: Natuurkunde | Domein: C1 Kracht en beweging | Onderwerp: wetten van Newton, versnelling

Benodigdheden

• Dynamica-wagentje op een luchtkussenbaan of gladde rolbaan
• Snoer met hangend gewicht via katrol
• Bewegingssensor (ultrasoon) of tijdmeetapparaat
• Weegschaal
• Diverse extra massa’s (50 g, 100 g, 150 g, 200 g)

Achtergrondinformatie

De tweede wet van Newton: F_net = m × a. Bij constante massa is de versnelling recht evenredig met de nettokracht. Bij constante kracht is de versnelling omgekeerd evenredig met de massa.

Werkwijze

Deel A – Massa constant, kracht variëren

1. Houd totale systeeemmassa constant op 500 g. Varieer het hanggewicht: 50 g, 100 g, 150 g, 200 g.
2. Meet bij elk hanggewicht de versnelling a. Bereken F = m_hang × g.
3. Teken F-a-grafiek. Richtingscoëfficiënt = massa systeem.

Deel B – Kracht constant, massa variëren

1. Houd hanggewicht constant op 100 g (1,0 N). Varieer wagentmassa: 300 g, 400 g, 500 g, 600 g.
2. Meet a bij elke massa. Controleer of a ∝ 1/m.

Meettabel Deel A (m_systeem = 500 g = 0,50 kg)

Verwerkingsvragen

1. Bereken a van een wagentje (400 g) bij F_net = 0,80 N.
2. Wat gebeurt er met a als je de kracht verdubbelt (massa gelijk)?
3. Waarom gebruik je een luchtkussenbaan?

Uitwerking (verwachte waarden)

V1: a = F/m = 0,80 / 0,400 = 2,0 m/s².

V2: a verdubbelt ook — a en F zijn recht evenredig.

V3: De luchtkussenbaan minimaliseert wrijving, zodat de hangkracht de enige nettokracht is.

Benodigde laboratoriumapparatuur van Labvakhandel

Labvakhandel levert dynamica-wagentjes, luchtkussenbanen en bewegingssensoren voor mechanica-experimenten.

Bekijk het assortiment of neem contact op voor advies.

Meer practicumopdrachten

Ontdek alle practica in de Labvakhandel kennisbank — voor biologie, scheikunde en natuurkunde.