Kapittelet går fra hva en kraft er og hvilke krafttyper som finnes, via kraftdiagrammet som isolerer ett legeme, til Newtons tre lover, friksjon, normalkraft, skråplan og likevekt. Alt samles i én arbeidsmåte: velg system, tegn bare kreftene som virker på det, del dem i komponenter, og bruk ΣF = ma langs en valgt positiv retning.
Faglig kvalitetssikret av lærere og toppstudenter · Følger læreplanen (LK20) · Sist oppdatert 2026-09-15
Kapittelet går fra hva en kraft er og hvilke krafttyper som finnes, via kraftdiagrammet som isolerer ett legeme, til Newtons tre lover, friksjon, normalkraft, skråplan og likevekt. Alt samles i én arbeidsmåte: velg system, tegn bare kreftene som virker på det, del dem i komponenter, og bruk ΣF = ma langs en valgt positiv retning.
De 26 visualene har hver sin dybdeside med forklaring, leseguide, nøkkelbegreper og eksamenstips.
Først velger du hvilket legeme som er systemet. Så tegner du bare kreftene som virker på det, deler dem i komponenter langs valgte akser, og bruker til slutt ΣF = ma før du vurderer om modellen holder.
En kraft er en påvirkning som kan sette et legeme i bevegelse, stoppe det eller endre retningen. Den er en vektor: den har både tallverdi i newton og retning, og tegnes som en pil der lengden viser størrelsen.
Tyngdekraften G = m·g peker alltid loddrett ned. Normalkraften N står vinkelrett på kontaktflaten, og friksjonskraften ligger parallelt med flaten, mot bevegelsen eller forsøket på bevegelse.
Resultantkraften er vektorsummen av alle kreftene som virker på ett og samme legeme. Langs én akse velger du positiv retning, gir hver kraft fortegn og legger sammen; krefter i negativ retning trekkes fra.
Et kraftdiagram viser legemet isolert fra omgivelsene, med alle kreftene som virker på det tegnet som piler fra massesenteret. Finn først alle kontakter: gulv, snor, hender. Deretter tegner du tyngden loddrett ned, normalkraften vinkelrett ut fra flaten og friksjonen langs flaten mot bevegelsen.
Et legeme i ro forblir i ro, og et legeme i bevegelse fortsetter med konstant fart i rett linje, med mindre en ytre nettokraft virker. Motstanden mot å endre bevegelsestilstand kalles treghet og er proporsjonal med massen.
Akselerasjonen er proporsjonal med resultantkraften og omvendt proporsjonal med massen: ΣF = m·a. Kraften F er nettokraften i newton, m massen i kg og a akselerasjonen i m/s². Omformet: a = F/m og m = F/a.
For enhver kraft finnes en like stor og motsatt rettet motkraft. Raketten skyver gass bakover, gassen skyver raketten framover; foten presser ned på bakken, bakken presser like hardt opp på foten.
Så lenge legemet er i ro, er den statiske friksjonen akkurat så stor som den trenger å være for å holde igjen: fs ≤ μs·N. Grafen stiger derfor langs en rett linje mens du drar hardere.
Friksjonskraften er R = μ·N. Normalkraften N er hvor hardt flatene presses sammen, og friksjonskoeffisienten μ er et dimensjonsløst tall som sier hvor ru overflatene er; jo mer ru, jo vanskeligere å gli.
Tabellen over vanlige materialpar viser to mønstre: den statiske koeffisienten er alltid større enn den kinetiske, og verdiene faller kraftig når underlaget blir vått eller iset. Gummi mot tørr asfalt: μs = 0,90 og μk = 0,70; vått: 0,60 og 0,45; is mot is: 0,10 og 0,03.
Tyngden er massen ganger gravitasjonsakselerasjonen: G = m·g, der g ≈ 9,81 m/s² er hvor sterkt jordens tyngdefelt trekker alle legemer mot sentrum. Massen er mengden stoff og et mål på treghet, og den endres ikke med stedet.
Normalkraften er kraften fra underlaget, vinkelrett på kontaktflaten. På vannrett flate i ro er N = G = m·g fordi ΣF_y = 0. Det er et resultat, ikke en regel.
På et skråplan med vinkel θ velger du akser langs og vinkelrett på planet og deler tyngden i to komponenter: G∥ = m·g·sin θ langs planet og m·g·cos θ vinkelrett på planet.
Når flere krefter peker i ulike retninger, legger du dem sammen som vektorer. På eksamen deler du hver kraft i en x- og en y-komponent og setter opp ΣF_x = m·a_x og ΣF_y = m·a_y som to uavhengige likninger.
Et legeme er i statisk likevekt når det er i ro, og i dynamisk likevekt når det går med konstant fart i rett linje. I begge tilfellene er nettokraften null: ΣF_x = 0 og ΣF_y = 0. Det gir to likninger, så du kan løse for to ukjente krefter.
En person med masse 70 kg står i en heis som akselererer oppover med a = 1,5 m/s². Med positiv retning opp gir Newtons andre lov N − G = m·a, altså N = m(g + a) = 70·(9,81 + 1,5) = 70·11,31 ≈ 792 N.
To klosser knyttet med en snor deler samme akselerasjon fordi snora holder dem sammen. Regn først på hele systemet: total masse 4,0 + 6,0 = 10,0 kg, og a = F/m = 30/10,0 = 3,0 m/s² på friksjonsfri flate.
I en Atwood-maskin henger m₁ og m₂ i hver sin ende av en snor over en friksjonsfri trinse. Er m₁ > m₂, akselererer systemet mot m₁, fordi tyngdene ikke er like store.
En fjær som strekkes eller trykkes sammen svarer med kraften F = k·x, der x er utslaget fra hvilelengden og k er fjærkonstanten med enhet N/m. Jo stivere fjær, jo større k.
En kloss på 2,0 kg trekkes vannrett med 12 N, og friksjonskoeffisienten er μ = 0,30. Først normalkraften: N = m·g = 2,0·9,81 = 19,6 N. Så friksjonen: R = μ·N = 0,30·19,6 = 5,9 N.
En kloss på 5,0 kg glir ned et skråplan med θ = 30° og μk = 0,20. Normalkraften er N = m·g·cos 30° = 5,0·9,81·0,866 = 42,5 N, og friksjonen opp langs planet er R = 0,20·42,5 = 8,5 N.
En bil på 1200 kg kjører med 72 km/h, altså 20 m/s, og bremser til stillstand med μk = 0,70 mellom dekk og tørr asfalt. Friksjonen er nettokraften: f = μk·m·g = 0,70·1200·9,81 = 8 236 N.
Første spørsmål: er akselerasjonen null, altså ro eller konstant fart? Da gjelder likevekt, ΣF_x = 0 og ΣF_y = 0. Hvis ikke, bruker du ΣF = m·a langs valgt positiv retning.
Feilene går igjen: å tegne kraft og motkraft på samme legeme, de virker alltid på to ulike; å blande masse i kg og tyngde i N; å bruke hele tyngden som normalkraft på skråplan når N = m·g·cos θ; og å glemme retningen på friksjonskraften.
Rekkefølgen er fast: tegn kraftdiagram og identifiser alle kreftene som virker (tyngde, normalkraft, friksjon, påført kraft), velg positiv retning langs bevegelsen, skriv ΣF = m·a med fortegn for hver akse, og løs for den ukjente.