Practicum: Kracht en gewicht meten met een veermeter – Klas 1 HAVO/VWO

In dit practicum voor klas 1 havo/vwo leer je krachten meten met een veermeter (veerbalans) en onderzoek je de wet van Hooke: de uitrekking van een veer is recht evenredig met de kracht. Je berekent gewichtskrachten en maakt een kracht-uitrekkingsgrafiek.

Leerdoel

Na dit practicum kun je krachten meten met een veermeter en uitdrukken in newton (N), de wet van Hooke beschrijven (F = k × Δx), het verschil tussen massa en gewichtskracht uitleggen, en de veerconstante k bepalen uit de helling van een F-Δx-grafiek.

Cursusniveau en vakgebied

Niveau: HAVO/VWO klas 1 | Vak: Natuurkunde | Onderwerp: Kracht – gewicht, veermeter, wet van Hooke

Benodigdheden

• Spiraalveer aan statief (of veerbalans 0–5 N)
• Hanggewichten: 50 g, 100 g, 150 g, 200 g, 250 g
• Liniaal of meetlat (voor uitrekkingmeting)
• Analytische balans
• Grafiekpapier

Achtergrondinformatie

Een kracht is een duw of trek op een voorwerp. De eenheid is de newton (N). De gewichtskracht van een voorwerp met massa m is G = m × g, waarbij g ≈ 10 N/kg op het aardoppervlak. Een massa van 100 g heeft dus een gewicht van 1,0 N. De wet van Hooke stelt dat de uitrekking Δx van een veer recht evenredig is met de kracht: F = k × Δx. De veerconstante k (in N/m) is de helling van de F-Δx-grafiek. In een F-Δx-diagram geeft een rechte lijn door de oorsprong Hookse gedrag aan.

Werkwijze

1. Bevestig de veer verticaal aan het statief. Meet de onbelaste lengte l₀ (cm).
2. Hang successievelijk 50, 100, 150, 200 en 250 g aan de veer. Meet telkens de lengte l. Bereken de uitrekking Δx = l − l₀ (cm → m).
3. Bereken voor elk gewicht de kracht G = m × g (in N, met g = 10 N/kg).
4. Teken de F-Δx-grafiek (F op de y-as, Δx op de x-as). Bepaal de helling: k = F / Δx (N/m).

Meettabel

Verwerkingsvragen

1. Bereken de veerconstante k uit de helling van jouw F-Δx-grafiek.
2. Een onbekend gewicht rekt de veer uit met Δx = 8,0 cm. Bereken de kracht en de massa van het gewicht (gebruik jouw gemeten k-waarde; g = 10 N/kg).
3. Op de maan is g = 1,6 N/kg. Hoeveel rekt de veer dan uit als je 200 g ophangt?

Uitwerking

V1: Bepaal de helling uit twee punten op de grafiek, bijv. bij Δx = 0,05 m en F = 1,25 N: k = F / Δx = 1,25 / 0,05 = 25 N/m (waarde afhankelijk van de gebruikte veer).

V2: F = k × Δx = 25 × 0,080 = 2,0 N. m = F / g = 2,0 / 10 = 0,20 kg = 200 g.

V3: G_maan = m × g_maan = 0,200 × 1,6 = 0,32 N. Δx = F / k = 0,32 / 25 = 0,0128 m = 1,28 cm. Op aarde zou dezelfde massa de veer 8,0 cm uitrekken; op de maan slechts 1,28 cm.

Benodigde laboratoriumapparatuur van Labvakhandel

Labvakhandel levert veermeters, spiraalveren, hanggewichten en statieven voor krachtmetings-praktika in het voortgezet onderwijs.

Bekijk het assortiment mechanica of neem contact op voor advies.

Meer practicumopdrachten

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