Dinamika

As jy al ooit saam met maats tougetrek het, verstaan jy dalk iets van dinamika. Dinamika kan wetenskaplik verklaar en uitgewerk word. Dinamika is die leer van die kragte wat beweging veroorsaak. ¹ As jy toutrek, oefen jy ’n krag daarop uit. ’n Krag is dus die sterkte of invloed van voorwerpe of verskynsels. ² Daar is verskillende onderafdelings van dinamika, naamlik kragte, momentum en energie.

Meer oor kragte

Kragte gebeur nie net as jy aan iets pluk of ruk nie. As jy jou ma of iemand help om ’n bank teen die muur te stoot, is dit ook ’n krag wat julle uitoefen. Dit maak dus nie saak of jy druk, stoot, trek of pluk nie – solank daar net een voorwerp is wat werk aan ’n ander voorwerp doen. As hierdie interaksie tot ’n einde kom, kom die krag ook tot ’n einde. ³ Wanneer krag op ’n  voorwerp uitgeoefen word, word daar werk gedoen.  ’n Ander voorbeeld is wanneer jy ’n winkeltrollie stoot – deur die stootkrag, doen jy werk aan die trollie.

Die hoofkragte

Kontakkragte

’n Kontakkrag is wanneer een voorwerp aan ’n ander raak en ‘n verandering tot gevolg het. Kontakkragte kan op verskillende maniere uitgoefen word, byvoorbeeld as ‘n bal met ‘n hokkiestok geslaan word, ‘n rugbybal geskop word of ‘n bal laat val, gegooi, gebons of gerol word. ³

Veld- of niekontakkragte

Met hierdie soort krag, raak die twee voorwerpe nie aan mekaar nie, maar hulle het steeds ’n invloed op mekaar. Dink aan die aarde se swaartekrag: as ’n appel uit ’n boom val, is dit danksy swaartekrag wat dit grond toe val. Die swaartekrag vat voorwerpe op die aardoppervlak hou, of die aantrekking van die oseane deur die maan se swaartekrag is onsigbaar en ook ’n voorbeeld van ‘n niekontakkrag.

Nog ’n krag wat sonder kontak is, is magnetisme. Dit is wanneer magnete mekaar aantrek. ’n Skuifspeld sal byvoorbeeld aan ’n magneet vassit, want daar is ’n magnetiese krag wat daarop uitgeoefen word. ³ Wanneer eenderse pole mekaar wegstoot, is daar ook ’n onsigbare, niekontakkrag tussen hulle.

Hoe word krag gemeet?

Krag word in Newton gemeet. Newton meet die krag wat nodig is om voorwerpe te laat beweeg of vinniger te laat beweeg. Dié eenheid is na die Britse wetenskaplike, Sir Isaac Newton vernoem.  Hy het met drie wette vorendag gekom wat met krag en beweging te make het.

Newton se eerste wet: As ’n voorwerp stilstaan, dit so sal bly mits ‘n krag daarop inwerk.  As ’n voorwerp in beweging is, sal dit ‘n konstante snelheid handhaaf en in dieselfde rigting, mits ’n krag daarop inwerk. Dink hier aan Usain Bolt wat vinnig hardloop. Hy gaan nog ’n entjie verby die eindsteep moet hardloop, want sy liggaam se momentum laat hom nie dadelik stop nie.

Newton se tweede wet: Indien die kragte wat op ’n voorwerp inwerk, ongebalanseerd is, sal die beweging daarvan verander.  Hoe groter die krag, hoe groter sal die versnelling wees.  Hierdie versnelling word bepaal deur die massa van die voorwerp. Dink hier aan ’n bal wat jy met ’n krieketkolf slaan: Die krag waarmee jy die bal slaan, sal bepaal hoe vinnig die bal in die lug inskiet. Hoe harder jy die bal tref, hoe vinniger gaan die bal wees. ⁴

Newton se derde wet: As een voorwerp ’n krag op ’n ander voorwerp uitoefen, sal die tweede voorwerp ’n krag uitoefen wat gelyk is in grootte en teenoorgesteld in rigting as dié van die eerste voorwerp. Kortom – daar is vir elke aksie ’n teenoorgestelde en gelyke reaksie. ⁵

As jy byvoorbeeld ’n tennisbal teen die muur slaan, sal dit terugbons na jou toe, omdat die muur ook ’n krag op die bal uitoefen, net soos die bal ’n krag op die muur uitoefen. Die krag werk in teenoorgestelde rigtings.

Verskillende tipe kragte

Daar word nog verder tussen kragte onderskei: gravitasie-, toegepaste-, normale-, en wrywingskrag.

Gravitasiekrag: Dit is die swaartekrag wat ons voorheen bespreek het. Dit trek alle materie (als waaraan jy kan vat) na die Aarde se middelpunt. Hoe meer materie daar is, hoe groter is die swaartekrag. Dit beteken dat groot liggame soos planete en sterre ’n baie sterk swaartekrag het. Die son is baie groter as die aarde en daarom is die son se swaartekrag soveel sterker as die Aarde s’n. ⁴

As jy byvoorbeeld op Jupiter se oppervlak kon loop, sou jou gewig baie meer gewees het as wat dit op Aarde is, omdat Jupiter ‘n sterker aantrekkingskrag toon as gevolg van sy enorme grootte.  As jou gewig 500 Newton op Aarde is, sal dit 1180 Newton op Jupiter wees.  Jou massa in kilogram sal egter dieselfde wees. ⁶

Toegepaste krag: Dis die krag wat op ’n voorwerp deur ’n ander voorwerp of mens uitgeoefen word.

Voorbeeld: Jy draai ’n bottel se prop oop.

Normale krag: Hierdie krag word deur ’n oppervlak op die voorwerp uitgeoefen, wat in aanraking daarmee kom. Dié krag is altyd loodreg op die oppervlak. ⁷

Voorbeeld: ’n Boek lê op ’n tafel en die tafel se krag keer dat die boek weens swaartekrag vloer toe val.  Dit ook hierdie soort krag wat maak dat jou sitvlak seer raak as jy te lank op ‘n ongemaklike stoel sit.

Wrywingskrag: Dis die krag wat die beweging van ’n voorwerp teenwerk. ’n Tennisbal wat op ’n tennisbaan rol, sal na ‘n rukkie stop as gevolg van wrywing tussen die bal en die oppervlak.

Meer oor momentum

Momentum is die volgende aspek waarna ons kyk. Momentum is die krag wat veroorsaak dat ’n bewegende voorwerp aanhou beweeg. ¹ As jy al saam met iemand gaan jag het, het jy seker al die knalgeluid van ’n koeël gehoor. Die koeël wat deur die lug beweeg, is ’n voorbeeld van momentum. Ons werk momentum uit deur die kombinasie van ’n voorwerp se massa (hoe swaar dit weeg) en sy snelheid (hoe vinnig hy beweeg) te bepaal. ⁸

Meer oor energie

Energie word in twee groepe verdeel: potensiële energie en kinetiese energie.

Potensiële energie is energie wat gestoor word en wat wag om vrygestel te word.  Wanneer jy met ’n rekkie speel en dit uitrek, het dit elasties potensiële energie, want wanneer jy jou vinger laat los, sal die rekkie skiet.

Kinetiese energie is die energie wat ’n voorwerp het as dit beweeg. Wanneer jy die rekkie laat skiet, beweeg dit deur die lug.  Jy het dus die potensiële energie na kinetiese energie omgeskakel. Nog ’n voorbeeld van kinetiese energie is elektrisiteit in ’n stroombaan wat ’n gloeilampie laat brand. Daardie elektriese energie word in ligenergie omgesit. Ons sê dit is kinetiese energie omdat elekrisiteit elektrone is wat vloei, dus beweeg.

Energie word in joule gemeet. ⁵

Woordbank

energie	Krag wat gebruik word om hitte te gee of masjiene te laat werk.
kragte	Die sterkte of invloed van voorwerpe of verskynsels.
interaksie	Die onderlinge en wedersydse kommunikasie wat mense of dinge met mekaar het, en waardeur hulle mekaar beïnvloed.
magnetisme	Die eienskap van magnete om mekaar aan te trek.
massa	Die hoeveelheid materie wat ‘n voorwerp bevat en in kilogram gemeet word.
momentum	Die krag wat veroorsaak dat ’n bewegende voorwerp aanhou beweeg.
netto krag	Wanneer twee of meer kragte op iets inwerk, kombineer die kragte om ’n netto krag te skep.
snelheid	Die spoed waarteen iets of iemand beweeg.
swaartekrag	Die krag wat voorwerpe in die ruimte na mekaar toe trek en die krag wat dinge op die aarde na die middelpunt van die planeet toe trek.
wrywing	Dit is die krag wat die beweging van een liggaam oor die oppervlak van ’n tweede voorwerp verhinder.

Lees die volgende artikels om nog meer te leer

• Kontak- en veldkragte
• Kragte en beweging
• Meer oor kragte

Kyk na hierdie video’s om nog meer te leer

Wat is kragte?

Verstaan dinamika beter

Newton se bewegingswette