Krachten en evenwicht

Op de kermis of op een schoolfeest trekken twee ploegen aan een touw. Iedereen zweet en zet zich schrap, en toch blijft de rode lap in het midden hangen. Er wordt hard getrokken, maar er gebeurt niets.

Dat komt omdat de twee krachten even groot zijn en in tegengestelde richting werken. Ze heffen elkaar op. Pas als één ploeg harder trekt, schuift het touw naar die kant. Zo leer je dat niet één kracht telt, maar alle krachten samen.

Een kracht is een duw of een trek. Als je een kar duwt, een deur opentrekt of een bal wegschopt, oefen je een kracht uit. Een kracht kan iets in beweging brengen, afremmen, van richting doen veranderen of vervormen, zoals een bal die je platknijpt.

We meten krachten in newton, kort N. Een appeltje van 100 gram trekt met ongeveer 1 N aan je hand. Je meet krachten met een krachtmeter: een veer die verder uitrekt naarmate je harder trekt.

Een kracht heeft een grootte en een richting. Daarom tekenen we ze als een pijl. De lengte van de pijl toont hoe groot de kracht is, de punt toont de richting. Werken er meer krachten op hetzelfde voorwerp, dan tel je ze samen tot één resulterende kracht. Wijzen ze dezelfde kant uit, dan tel je op. Wijzen ze tegen elkaar in, dan trek je af, en de resulterende kracht wijst naar de kant van de grootste.

Is de resulterende kracht nul, dan zijn de krachten in evenwicht. Een voorwerp dat stilstaat, blijft dan stilstaan. Een voorwerp dat beweegt, blijft even snel rechtdoor gaan. Dat is de eerste wet van Newton, ook de traagheidswet genoemd. Alleen een resulterende kracht verandert de beweging.

Dat een geschopte bal op het gras toch stilvalt, komt door wrijving. Wrijving is een kracht tussen twee oppervlakken die tegen de beweging in werkt. Op een ruw oppervlak is ze groot, op ijs of op rolletjes klein. Zonder wrijving zou je niet eens kunnen stappen, want je schoenen zouden wegglijden.