Wat is 'n krag?
'n Krag is 'n stoot of 'n trek wat een voorwerp op 'n ander uitoefen. 'n Krag kan:
- 'n Voorwerp se spoed verander (dit vinniger of stadiger maak)
- 'n Voorwerp se rigting van beweging verander
- 'n Voorwerp se vorm verander (dit rek, plat druk, buig of draai)
- Beweging heeltemal begin of stop
Krag word in newton (N) gemeet, vernoem na Sir Isaac Newton. Krag is 'n vektor-grootheid — dit het sowel grootte (omvang) as rigting.
Kontakkragte
Kontakkragte vereis dat die voorwerpe mekaar aanraak:
- Wrywing: 'n krag wat beweging tussen twee oppervlaktes wat aanmekaar raak, teenwerk. Wrywing werk altyd in die teenoorgestelde rigting van beweging (of gepoogde beweging).
- Toegepaste (spierkrag): 'n stoot of trek wat direk deur 'n persoon of dier toegepas word, bv. om 'n trollie te stoot of 'n skooltas op te tel.
- Normaalkrag: die ondersteuningskrag wat 'n oppervlak op 'n voorwerp wat daarop rus, uitoefen, en wat loodreg (in 'n regte hoek) op die oppervlak werk.
- Spankrag: die trekkrag wat deur 'n tou, lyn of kabel oorgedra word wanneer dit styf getrek word, bv. 'n tou in 'n toutrek-kompetisie.
Nie-kontakkragte
Nie-kontakkragte werk op 'n voorwerp in sonder dat die voorwerpe hoef aan te raak:
- Swaartekrag (gravitasie): die aantrekkingskrag tussen enige twee voorwerpe met massa. Op Aarde trek swaartekrag alle voorwerpe na die middel van die Aarde toe — dis waarom voorwerpe val en gewig het.
- Magnetiese krag: die krag tussen magnete, of tussen 'n magneet en 'n magnetiese materiaal, wat oor 'n afstand werk.
- Elektrostatiese krag: die krag tussen elektries gelaaide voorwerpe — soortgelyke ladings stoot mekaar af, ongelyke ladings trek mekaar aan, selfs sonder om te raak.
Gewig is eintlik die swaartekrag wat op 'n voorwerp se massa inwerk. Gewig = massa × gravitasieveldsterkte (W = m × g), en word in newton gemeet — moenie dit met massa verwar nie, wat in kilogram gemeet word.
Kragte as vektore voorstel
Omdat krag sowel grootte as rigting het, stel ons dit met 'n pyl voor:
- Die lengte van die pyl wys die grootte (omvang) van die krag — 'n langer pyl beteken 'n groter krag.
- Die rigting waarin die pyl wys, wys die rigting waarin die krag werk.
Kragdiagramme: langer pyl = groter krag · pylrigting = kragrigting
Gebalanseerde teenoor ongebalanseerde kragte
Wanneer meer as een krag op 'n voorwerp inwerk, moet ons hulle gekombineerde effek in ag neem:
- Gebalanseerde kragte: kragte wat gelyk in grootte en teenoorgesteld in rigting is. Hulle hef mekaar op, sodat daar geen verandering in die voorwerp se beweging is nie — dit bly óf stil, óf beweeg voort teen 'n konstante spoed in 'n reguit lyn.
- Ongebalanseerde kragte: kragte wat nie mekaar heeltemal ophef nie. 'n Ongebalanseerde krag laat die voorwerp versnel — dit word vinniger, stadiger, of verander van rigting.
Voorbeeld: 'n Boek wat op 'n tafel rus, het sy gewig (afwaarts) gebalanseer deur die normaalkrag van die tafel (opwaarts) — die boek bly stil. As jy 'n trollie stoot en die toegepaste krag groter is as wrywing, is die kragte ongebalanseerd en die trollie word vinniger.
Resulterende krag
Die resulterende krag is die enkele algehele krag wat dieselfde effek sou hê as al die individuele kragte wat op 'n voorwerp inwerk, gekombineer. Vir kragte wat langs dieselfde reguit lyn werk:
- Kragte wat in dieselfde rigting werk, word bymekaar getel.
- Kragte wat in teenoorgestelde rigtings werk, word van mekaar afgetrek, en die resultante werk in die rigting van die groter krag.
Resulterende krag = som van kragte in een rigting − som van kragte in die teenoorgestelde rigting
Voorbeeld: Twee leerders stoot 'n boks. Een stoot regs met 40 N, die ander stoot links (teenoorgesteld) met 25 N. Resulterende krag = 40 − 25 = 15 N na regs → die boks versnel na regs.
As die resulterende krag nul is, is die kragte gebalanseer en is daar geen verandering in beweging nie. As die resulterende krag nie nul is nie, versnel die voorwerp in die rigting van die resulterende krag.