Middelpuntzoekende kracht berekenen
Om de middelpuntzoekende kracht te berekenen vul je massa en straal in, plus snelheid, omlooptijd of toerental; je krijgt kracht, versnelling, g-krachten en de maximale bochtsnelheid.
Voorbeeld: Massa m 1.000 kg · Straal r van de cirkelbaan 50 m · Bekend is de: Snelheid v · Snelheid v 50 km/h → Resultaat: F = 3.858 N (a = 3,858 m/s², ongeveer 0,39 g). Bron: Wikipedia – Zentripetalkraft: F = m·v²/r = m·ω²·r. Bijgewerkt: .
Zo wordt het berekend
De middelpuntzoekende kracht is F = m·v²/r. Een auto van 1000 kg heeft in een bocht met 50 m straal bij 50 km/h ongeveer 3858 N nodig om op de cirkelbaan te blijven – een versnelling van circa 0,39 g.
Zo wordt er gerekend
Een massa blijft alleen op een cirkelbaan als een kracht naar het middelpunt wijst: F = m·v²/r = m·ω²·r, met versnelling a = v²/r. Uit de omlooptijd volgt v = 2πr/T, uit het toerental n (per minuut) v = 2πr·n/60. De maximale bochtsnelheid ontstaat als de statische wrijving μ·m·g de middelpuntzoekende kracht nog net levert: v = √(μ·g·r).
Goed om te weten
- De kracht groeit met het kwadraat van de snelheid: twee keer zo snel is vier keer zoveel kracht.
- De middelpuntzoekende kracht is geen aparte kracht, maar de resultante van andere krachten (wrijving, spankracht, zwaartekracht).
- De “middelpuntvliedende kracht” is een schijnkracht in het meedraaiende stelsel, even groot maar naar buiten gericht.
Veelgestelde vragen
Hoe bereken je de middelpuntzoekende kracht?
Met F = m · v² / r: massa maal snelheid in het kwadraat gedeeld door de straal. Of F = m · ω² · r met de hoeksnelheid ω.
Hoe reken je de omlooptijd om naar snelheid?
In één omlooptijd T legt het lichaam de omtrek 2πr af, dus v = 2πr / T.
Hoe snel mag je door een bocht?
Maximaal v = √(μ · g · r). Bij wrijving 0,8 en 50 m straal is dat ongeveer 71 km/h; op nat wegdek (μ = 0,5) ongeveer 56 km/h.
Wat is het verschil tussen middelpuntzoekende en middelpuntvliedende kracht?
De middelpuntzoekende kracht werkt echt naar het middelpunt. De middelpuntvliedende kracht is een schijnkracht die alleen in het meedraaiende stelsel optreedt.
Bronnen en wettelijke basis
- Wikipedia – Zentripetalkraft: F = m·v²/r = m·ω²·r
- NIST – Standard acceleration of gravity g_n = 9,80665 m/s²
- Wikipedia – Haftreibung: statische wrijvingscoëfficiënten van banden op wegdekken (richtwaarden)
Bijgewerkt op: · Redactioneel beleid
Vergelijkbare tools
- Kinetische energie berekenen, met zwaarte-energie, arbeid en vermogenKinetische energie berekenen met Ek = ½mv², snelheid uit energie, zwaarte-energie mgh, arbeid W = F·s·cos α en vermogen P = W/t – met uitwerking en eenheden.
- Vrije val berekenen: valtijd, snelheid en kogelbaanVrije val berekenen: valtijd, valhoogte en eindsnelheid uit h of t, plus schuine en horizontale worp met worpafstand, maximale hoogte en volledige uitwerking.
- Kracht berekenen in newtonKracht berekenen in newton: uit massa en versnelling, gewicht, druk en oppervlakte, veer of hefboomwet, met omrekening van eenheden en berekening.
- Impuls berekenenImpuls berekenen met p = m · v uit massa en snelheid, plus kinetische energie, snelheid uit impuls en botsingen in één dimensie – met formules en rekenstappen.
- Sinus cosinus tangens berekenenSinus cosinus tangens berekenen: voer een hoek in graden of radialen in en zie alle functies – of zoek de hoek bij een waarde met arcsin, arccos, arctan.
- Wet van Snellius berekenenWet van Snellius berekenen: brekingshoek, grenshoek voor totale reflectie, Brewsterhoek en reflectie voor lucht, water, glas en diamant. Gratis.
- Rekenmachine onlineGratis online rekenmachine: typ of tik en zie meteen de uitkomst – met volgorde van bewerkingen, haakjes, procent, wortel, tussenstappen en geschiedenis.
- Gravitatiekracht berekenenGravitatiekracht berekenen volgens Newton uit twee massa’s en hun afstand: kracht in newton, beide versnellingen en rekenstappen, met G volgens CODATA 2022.
- Omlooptijd berekenenOmlooptijd berekenen met de derde wet van Kepler voor satellieten, maan en planeten: uit hoogte of baanstraal, of de baan uit de omlooptijd.