Dag Petra,
Eerst bekijken we de krachten die van buitenaf werken op het geheel "paard en wagen". Als die uitwendige krachten op dit geheel samen nul zijn, bewegen paard en wagen met een constante snelheid. Dat zegt de eerste wet van Newton. Je kunt deze wet omdraaien: als de snelheid constant is, zijn de uitwendige krachten samen nul. Natuurkundig gezien is daar niets vreemds aan. Sterker nog: als de uitwendige krachten samen niet nul zijn, verandert de snelheid onherroepelijk van grootte en/of richting. Als paard en wagen met een constante snelheid blijven bewegen, is daarvoor juist nodig dat de uitwendige krachten samen nul zijn.
Nu kijken we naar de kracht van het paard op de wagen en de kracht van de wagen op het paard. Laten we deze krachten de actiekracht en de reactiekracht noemen (of omgekeerd; dat maakt niet uit). De leerling heeft gelijk als hij zegt: de actiekracht en de reactiekracht zijn even groot en tegengesteld gericht, volgens de derde wet van Newton. Maar daaruit volgt niet dat deze beide krachten samen nul zijn of dat ze elkaar opheffen. Want de actiekracht en de reactiekracht werken op verschillende lichamen (op de wagen respectievelijk op het paard). En krachten die op verschillende lichamen werken, kunnen elkaar niet opheffen.
De actiekracht en de reactiekracht zijn INwendige krachten binnen het geheel "paard en wagen". Zulke inwendige krachten kunnen de beweging van het geheel niet beïnvloeden. Stel dat je in een rijdende auto zit: kun je de auto stoppen door hard en lang tegen de achterruit te duwen?
Groeten, Jaap Koole

Het is eigenlijk vrij simpel. Het paard oefent een kracht F uit om de wagen (massa mw) EN zichzelf (massa mp) in beweging te zetten, d,w,z, te versnellen.

Wanneer het paard eenzelfde (spier) kracht F uitoefent om ALLEEN zichzelf in beweging te zetten versnelt het paard volgens F=mp*a0, a0=F/mp (waarbij a0 de versnelling van het paard ZONDER wagen erachter).

Met de wagen erachter geldt: F=mp*a0=(mp+mw)*a. Hierbij is a de versnelling van de hele paard-wagen combinatie die lager is dan a0 doordat de combinatie meer massa heeft dan het paard alleen (a<a0). Er werkt dus op de wagen een effectieve kracht Fw=mw*a (die wordt uitgeoefend door het paard). De wagen oefent echter een tegengestelde kracht van dezelfde grootte uit op het paard zodat de totale kracht op het paard gegeven wordt door de eigen spierkracht van het dier (F) min de kracht uitgeoefend door de wagen:

Ft = F - mw*a  = (mp+mw)*a - mw*a = mp*a

De kracht uitgeoefend door de wagen op het paard is dus wel degelijk reeel. Het is deze kracht die de totale versnelling van het paard reduceert van a0 tot a.

 

 

 

hartelijk bedankt voor jullie duidelijke en snelle reacties :)

trekt een koets dan ook een paard?

Nee (actief) en ja (als reactie op trekken). Een stilstaande koets trekt niet. Als het paard gaat trekken aan de koets dan trekt de koets even hard terug aan het paard (a.g.v. wrijving e.d). Maar of iets beweegt of niet hangt af van de netto kracht op een voorwerp.
Dat bepaalt of de koets in beweging komt (trekkracht paard > alle weerstandskrachten op de koets zodat een netto voorwaartse kracht aanwezig is op de koets) of niet (trekkracht paard < weerstandskrachten op de koets zodat paard te weinig kracht uitoefent en krachten op het paard (vooruitduwen van straat op hoeven en terugtrekken door de kar) nul zijn en paard op de plaats blijft.