Misvatting: Leerlingen denken dat bij het ontbinden van vectoren de componenten loodrecht op de hulplijn getekend moeten worden.

A Dit is een klassieke misconceptie: de hulplijnen loodrecht op de te ontbinden richtingen tekenen. Dit geeft een vliegervorm, maar is niet juist.
B Een hulplijn loodrecht op Fres getekend. Niet Niet correct, want geen parallellogram.
C Eén hulplijn loodrecht op een ontbindingsrichting en de andere evenwijdig daar aan. Niet correct, want geen parallellogram.
D Evenwijdig aan de beide richingen een hulplijn door de punt van Fres, dan krijg je een parallellogram. Dat is correct.

Misvatting: De stippellijnen geven de richting van de kracht aan, niet de grootte..

A Twee hulplijnen loorecht op de richtingen getekend. Geen parallellogram, dus niet corrrect.
B Twee hulplijnen loorecht op de richtingen getekend, maar de andere kant op doorgetrokken. Geen parallellogram, dus niet corrrect.
C Hier wel een parallellogram.
D Hulplijn loodrecht op Fres. Geen parallellogram.
E Hulplijn loodrecht op één richting. Geen parallellogram.

Misvatting: Leerlingen denken dat bij het ontbinden van vectoren de componenten loodrecht op de hulplijn getekend moeten worden.


A De omgekeerde Fz is nu verkeerd ontbonden met een hulplijn loodrecht hier op.
B Dit is de juiste methode. Fz omgeklapt en ontbonden in de richting van de beide touwen met de omgekeerde parallellogrammethode.
C De spankracht wordt in de richting van beide touwen geleverd, niet loodrecht omhoog.
D Dit is de klassieke misconceptie: de hulplijnen loodrecht op de te ontbinden richtingen getekend. Dit geeft een vliegervorm, maar is niet juist.

Misvatting: De normaalkracht Fn is vaak gelijk aan de zwaartekracht Fz, bijvoorbeeld als een voorwerp langs een horizontaal vlak beweegt. Maar het niet altijd waar!

A Klassieke misconceptie: Fn is altijd tegengesteld aan Fz. Op een helling geldt dat niet.
B Ook hier is Fn tegengesteld aan Fz getekend. Fn werkt loodrecht op het oppervlak.
C Fn is hier in de juiste richting en in de juiste verhouding getekend.
D Fn is hier in de juiste richting, maar te klein.
E Fn is hier in de juiste richting, maar de groot getekend.

Misvatting: Leerlingen denken dat er een ‘voorwaartse kracht’ op de bal moet werken om hem in beweging te houden. In werkelijkheid werken er in situatie (II) alleen krachten omlaag.

Uitwerking: Op de bal werken sowieso zwaartekracht en luchtwrijvingskracht. De gooikracht kan niet meer werken, die werkt alleen zolang er contact is tussen de bal en de hand.

A Fout. Veel leerlingen denken dat de gooikracht de gehele weg omhoog werkt. Alleen als de hand de bal raak is daar sprake van.
B Zwaartekracht werkt altijd, en de gooikracht werkt niet meer.
C Zou correct zijn als wrijving wordt verwaarloosd
D De gooikracht werkt alleen als er contact is tussen de hand en de bal
E: Correct

Misvatting: Leerlingen denken dat er een ‘voorwaartse kracht’ op de bal moet werken om hem in beweging te houden. In werkelijkheid werken er in situatie (II) alleen krachten omlaag.

Uitwerking: Op de bal werkt sowieso zwaartekracht. In situatie (III) staat de bal even stil, en werkt er dus geen luchtwijvingskracht. De gooikracht kan niet meer werken, die werkt alleen zolang er contact is tussen de bal en de hand.

A Fout. Veel leerlingen denken dat de gooikracht de gehele weg omhoog werkt. Alleen als de hand de bal raak is daar sprake van.
B Zwaartekracht werkt altijd, en de gooikracht werkt niet meer.
C Correct
D De gooikracht werkt alleen als er contact is tussen de hand en de bal
E: Op het hoogste punt staat de bal stil, en werkt er dus geen wrijvingskracht

Misvatting: Leerlingen denken dat er een kracht omhoog moet werken in situatie (II). Hoe komt de bal anders omhoog?

A De luchtwrijving werkt altijd tegen de bewegingsrichting in. De bal beweegt hier omhoog, dus moet de luchtwrijving omlaag wijzen.
B De luchtwrijving werkt altijd tegen de bewegingsrichting in. De bal beweegt hier omhoog, dus moet de luchtwrijving omlaag wijzen.
C Beide krachten op de bal (Fz en Flw) wijzen naar beneden. De resulterende kracht is de som van de twee krachten, die moet dus ook omlaag wijzen
D Correct

Misvatting: Leerlingen denken dat er een kracht omhoog moet werken in situatie (II). Hoe komt de bal anders omhoog?

A In situatie (III) staat de bal stil, er werkt op dat moment dus geen luchtwrijving
B In situatie (III) staat de bal stil, er werkt op dat moment dus geen luchtwrijving
C Correct
D In situatie (III) staat de bal stil, er werkt op dat moment dus geen luchtwrijving

Misvatting: Leerlingen tellen vaak de grootte van krachen bij elkaar op. In deze opgave: 4 + 6 = 10 N. Dit mag alleen als de krachten in dezelfde richting staan. Anders moet je een parallellogramconstructie maken.

Uitwerking: je hoeft geen Pythagoras uit je hoofd te doen: je kunt uit een schets al zien dat de resulterende kracht groter moet zijn dan 6 N. Omdat ze niet dezelfde kant op wijzen, valt 10 N af. Dus blijft antwoord D over.

A Je mag de grootte van twee krachten alléén van elkaar aftrekken als ze precies tegenover elkaar staan
B In deze constructie zal Fres groter zijn dan de twee componenten
C In deze constructie zal Fres groter zijn dan de twee componenten
D Correct
E Je mag de grootte van twee krachten alléén bij elkaar optellen als ze precies tegenover elkaar staan

Misvatting: Vectoren kan je niet zomaar optellen als getallen. Wel helpt het om te weten wat er gebeurt als de krachten dezelfde kant op staan (optellen van de groottes) en tegenover elkaar staan (aftrekken)

De krachten staan nu bijna tegenover elkaar. Ze werken elkaar dus heel erg tegen. Als ze echt tegenover elkaar stonden, zou 2,0 N het goede Antwoord zijn. Maar nu is B het goede antwoord

A Dit zou waar zijn als de krachten precies tegenover elkaar stonden. Dat is hier niet het geval.
B Correct
C Probeer je het parallellogram voor te stellen dat ontstaat als je de krachten samen neemt. De lengte van Fres is minder dan 4,0 N.
D Probeer je het parallellogram voor te stellen dat ontstaat als je de krachten samen neemt. De lengte van Fres is minder dan 6,0 N.
E Dit zou waar zijn als de krachten dezeflde kant op wijzen. Maar dat is niet zo.

Misvatting: Leerlingen denken dat de luchtweerstand (veel) groter is als de parachute is uitgeklapt.

Uitwerking: In beide gevallen is er sprake van constante snelheid. De 1e wet van Newton geeft : Fres= 0 N. Aangezien Fz en Fw de enige krachten zijn die werken op de parachute, moeten die gelijk aan elkaar zijn. Omdat de zwaartekracht in beide situaties gelijk is, is de wrijvingskracht dat ook

Extra: Vlak na het uitklappen is de wrijvingskracht wél groter dan de zwaartekracht. Daardoor neemt de snelheid van de parachute af. Maar als er opnieuw een constante snelheid wordt bereikt, is de wrijving weer afgenomen tot de oude waarde.

A Zie uitwerking
B Zie uitwerking
C Correct
D Na het uitklappen is er nog wel wrijvingskracht (er beweegt iets door de lucht dus er is luchtwrijving)
E Na het uitklappen is er nog wel wrijvingskracht (er beweegt iets door de lucht dus er is luchtwrijving)

Misvatting: Leerlingen hebben moeite met het verband tussen kracht en (verandering van) snelheid
Uitwerking: omdat de lucht niet 0 N is, heeft de parachutist een snelheid. A valt dus af. Verder zien we dat de luchtwrijving kleiner is dan de zwaartekracht. De resulterende kracht wijst dus naar beneden. Dat betekent dat de parachutist aan het versnellen is. Dat komt overeen met situatie B.

A De parachutist staat hier nog stil. Dan is er geen luchtwrijving.
B Correct
C De parachutist heeft hier een constante snelheid. Dus Fres = 0. Dat komt niet overeen met het plaatje.
D De parachutist vertraagt hier. Dan moet Fw dus groter zijn dan Fres
E De parachutist heeft hier een constante snelheid. Dus Fres = 0. Dat komt niet overeen met het plaatje.

Misvatting: Leerlingen hebben moeite met het verband tussen kracht en (verandering van) snelheid
Uitwerking: In het plaatje zien we dat de luchtwrijving groter is dan de zwaartekracht. De resulterende kracht wijst dus omhoog. Dat betekent dat de parachutist aan het afremmen is. Dat komt overeen met situatie D.

A De parachutist staat hier nog stil. Dan is er geen luchtwrijving.
B De parachutist is in situatie B aan het versnellen, dan zou Fres omlaag moeten werken, maar hij werkt omhoog (zie plaatje)
C De parachutist heeft hier een constante snelheid. Dus Fres = 0. Dat komt niet overeen met het plaatje.
D Correct
E De parachutist heeft hier een constante snelheid. Dus Fres = 0. Dat komt niet overeen met het plaatje.

Misvatting: Leerlingen hebben gehoord van de 3e wet van Newton: Factie = -Freactie. Leerlingen realiseren zich vaak niet dat die reactiekracht werkt op het eerste voorwerp, niet het tweede.
Uitwerking: de aarde oefent een aantrekkende kracht uit op de maan. Dus oefent de maan een even grote kracht uit op de aarde, ook aantrekkend.

A Correct.
B Als de oorspronkelijke kracht van de aarde op de maan werkt, dan werkt de reactiekracht van maan op de aarde.
C De reactiekracht is even groot en tegengesteld gericht aan de oorspronkelijke kracht.
D De reactiekracht is even groot en tegengesteld gericht aan de oorspronkelijke kracht.

Misvatting: Leerlingen denken dat de normaalkracht een krachtenpaar vormt met de zwaartekracht. Dat draagt ook bij aan het idee dat ze in grootte altijd gelijk aan elkaar moeten zijn.
Uitwerking: De zwaartekracht op het boek is de gravitatiekracht die de aarde op het boek uitoefent. De reactiekracht is dus de gravitatiekracht van het boek op de aarde.

A Een kracht kan niet zijn eigen reactiekracht zijn.
B De normaalkracht is de kracht van de tafel op het boek. Maar de gravitatiekracht is de kracht van de aarde op het boek. Deze twee vormen dus geen krachtenpaar.
C Het gewicht is de kracht die het boek op de tafel uitoefent. Maar de gravitatiekracht is de kracht van de aarde op het boek. Deze twee vormen dus geen krachtenpaar.
D Correct

Misvatting: Leerlingen denken dat de normaalkracht een krachtenpaar vormt met de zwaartekracht. Dat draagt ook bij aan het idee dat ze in grootte altijd gelijk aan elkaar moeten zijn.
Uitwerking: De gewichtskracht is de kracht van het boek op de tafel. De reactiekracht moet dus de kracht van de tafel op het boek zijn. Die noemen we de normaalkracht.

A De zwaartekracht is de gravitatiekracht van de aarde op het boek. Dat is dus geen reactiekracht op de gewichtskracht.
B Correct.
C Een kracht kan niet zijn eigen reactiekracht zin.
D De gravitatiekracht van het boek op de aarde is de reactiekracht van de gravitatiekracht van de aarde op het boek.

Misvatting: Door al het werken met de derde wet van Newton weten leerlingen vaak niet meer goed welke kracht op welk voorwerp werkt.

A De gewichtskracht werkt op de tafel
B Correct
C De gewichtskracht werkt op de tafel, en de zwaartekracht ontbreekt
D De gewichtskracht werkt op de tafel
E Als alleen de zwaartekracht zou werken, viel het boek dwars door de tafel heen. De tafel moet ook een kracht uitoefenen op het boek, die noemen we de normaalkracht.
F De gewichtskracht werkt juist op de tafel. En de zwaartekracht en de normaalkracht ontbreken hier.

Misvatting:
Volgende de derde wet van Newton werkt er een kracht van de knuppel op de bal, maar ook een even grote kracht van de bal op de knuppel (maar tegengesteld gericht).

A Waarschijnlijk denk je dat er alleen een kracht van de knuppel op de bal werkt. Er is echter sprake van een krachtenpaar.
B Zie A.
C Correct
D Zie uitwerking

Misvatting:
De resulterende kracht is het grootst tijdens de grootste versnelling. Omdat het afremmen korter duurt dan het optrekken en delta V gelijk is, is de versnelling (vertraging) tijdens het afremmen het grootst. Antwoord C dus.

A Bedenk wanneer de versnelling groter is.
B De snelheid is constant, dus de versnelling is 0~m/s²
C correct
D Bedenk wanneer de versnelling groter is.

Misvatting:
Als er sprake is van een constante snelheid dan is de resulterende kracht gelijk aan 0 N. De wrijvingskrachten zijn dan gelijk aan de zwaartekracht. In beide situaties is de luchtweerstand dus gelijk aan de zwaartekracht. Antwoord B dus.

A Waarschijnlijk denk je dat de luchtweerstand bij een open parachute groter is dan bij gesloten parachute. Dit is niet waar, want de snelheid ligt met open parachute lager.
B Correct.
C Waarschijnlijk denk je dat de luchtweerstand bij hogere snelheid altijd groter is. Bij open parachute is echterde snelheid lager.

Misvatting:
Bij een constante snelheid is Fres gelijk aan 0N. De motorkracht heft de wrijvingskrachten op.

A Waarschijnlijk denk je dat er een resulterende vooruit nodig is om een auto op snelheid te houden. Dit is niet zo. Fres moet 0N zijn.
B Correct.
C Zie antwoord.

Misvatting:
De versnelling is in beide situaties gelijk (g). Δv blijft dus ook gelijk. Tennisbal P heeft na 1,0 seconde al een grotere snelheid. Deze snelheid blijft steeds groter dan die van Q. Deze blijft dus uitlopen; Δh neemt toe.

A Waarschijnlijk denk je bal P meer versnelt doordat deze een voorsprong heeft. Dit is niet zo.
B Waarschijnlijk denk je dat bal P door het versnellen het verschil in snelheid inloopt. Dit is niet zo: beide ballen krijgen dezelfde versnelling.
C Correct.
D. Waarschijnlijk denk je dat het hoogteverschil niet toeneemt, doordat bal Q ook valt (en wellicht inloopt op bal P). Dit is niet zo.

Misvatting:
Voor een constante snelheid moet Fres = 0N zijn. De trapkracht moet dezelfde waarde hebben als de wrijvingskracht. Antwoord B dus.

A Waarschijnlijk denk je dat de beide krachten van elkaar af moet trekken.
B Correct
C Waarschijnlijk denk je dat er geen trapkracht nodig is voor een constante snelheid. Dat is niet zo, de wrijvingskracht moet worden opgeheven.
D. Waarschijnlijk denk je dat er nog 35 N meer moet worden geleverd bovenop de 55 N die al werd geleverd. Dit is niet zo. Fres = 0N.

Misvatting:
De normaalkracht staat loodrecht op het oppervlak en heft de loodrechte component van de zwaartekracht op. Antwoord B.

A Waarschijnlijk denk je dat de normaalkracht verticaal is en de zwaartekracht opheft. Dit is bij een helling niet zo.
B Correct.
C Dit is de richting van de loodrechte component van de zwaartekracht.
D Dit is de richting van de zwaartekracht.

De vragen en toelichtingen vallen onder een CC BY-SA 4.0 licentie https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0