Naar de inhoud
Physics with Thomas

Schuifwrijving en normaalkracht · waarom schuift de doos ineens?

Natuurkunde 4 havo/vwoDuur 3:21Op YouTube

Een doos schuift pas als je harder duwt dan de maximale schuifwrijvingskracht. Zolang hij stilstaat, is de wrijving precies even groot als je duwkracht. Het maximum is f keer de normaalkracht, met f de schuifwrijvingscoëfficiënt. Een doos van 30 kilogram op een vloer met f = 0,40 schuift daarom pas boven 118 newton.

Je duwt tegen een volle verhuisdoos en er gebeurt niets. Je duwt harder, nog steeds niets, en dan ineens schuift hij. Dat komt doordat de schuifwrijvingskracht meegroeit met je duwkracht, maar alleen tot een maximum: f keer de normaalkracht. Pas als je harder duwt dan dat maximum, schuift de doos.

De vloer duwt terug op de doos: de normaalkracht. Die staat altijd loodrecht op het vlak waarop de doos rust, en op een horizontale vloer is hij even groot als de zwaartekracht. Voor een doos van 30 kilogram is dat 30 × 9,81 = 294 newton. Duw je, dan duwt de vloer langs het contactvlak terug: de schuifwrijvingskracht. Zolang de doos stilstaat, is die precies even groot als jouw duwkracht. Duw je met 80 newton, dan is de wrijving 80 newton en de resulterende kracht nul.

Het maximum hangt af van hoe hard de doos op de vloer drukt en van hoe ruw de twee oppervlakken zijn: F_w,s,max = f × F_n, met f de schuifwrijvingscoëfficiënt. Voor karton op deze vloer is f = 0,40, dus het maximum is 0,40 × 294 = 118 newton. Duw je met 130 newton, dan schuift de doos. Zet je hem op een steekwagentje, dan wordt het veel lichter: een wiel rolt in plaats van te glijden, en de rolweerstandskracht is veel kleiner dan de schuifwrijvingskracht.

Halverwege reken je zelf: hoe hard moet je minstens duwen om een doos van 20 kilogram te laten schuiven op een vloer met f = 0,50? Zet de video daar stil en denk eerst zelf na.

In deze video

  1. 0:00Een doos die niet schuift
  2. 0:12Normaalkracht: de vloer duwt terug
  3. 0:40Schuifwrijvingskracht en het maximum
  4. 1:46Hoe hard moet je duwen? En rolweerstand
  5. 2:17Drie dingen om te onthouden
  6. 2:30Twee vragen
  7. 2:50De antwoorden
  8. 3:07Krachten onder een hoek optellen

De hele uitleg, uitgeschreven

Een doos die niet schuift

0:00Je duwt tegen een volle verhuisdoos, en er gebeurt niets. Je duwt harder, nog steeds niets. En dan ineens schuift hij.

Normaalkracht: de vloer duwt terug

0:12Op de doos werkt de zwaartekracht naar beneden. Dat hij niet door de vloer zakt, komt doordat de vloer terugduwt: de normaalkracht. Die staat altijd loodrecht op het vlak waarop de doos rust. Op een horizontale vloer is hij even groot als de zwaartekracht.

0:30De doos weegt dertig kilogram. De zwaartekracht is dertig keer negen komma eenentachtig, tweehonderdvierennegentig newton, en de normaalkracht dus ook.

Schuifwrijvingskracht en het maximum

0:40Duw je, dan duwt de vloer langs het contactvlak terug: de schuifwrijvingskracht. Zolang de doos stilstaat, is die precies even groot als jouw duwkracht. Duw je met tachtig newton, dan is de wrijving tachtig newton, en de resulterende kracht nul.

0:55Maar de schuifwrijvingskracht kan niet onbeperkt groeien. Hij heeft een maximum, en dat hangt af van hoe hard de doos op de vloer drukt en van hoe ruw de twee oppervlakken zijn. Je rekent dat uit met F w s max is f keer F n, met f de schuifwrijvingscoëfficiënt.

1:16Voor karton op deze vloer is f nul komma veertig. Het maximum is dan nul komma veertig keer tweehonderdvierennegentig: honderdachttien newton. Duw je met honderddertig newton, dan wint de duwkracht, en schuift de doos. Nu jij. Een doos van twintig kilogram staat op een vloer met een schuifwrijvingscoëfficiënt van nul komma vijftig.

1:39Hoe hard moet je minstens duwen om hem te laten schuiven?

Hoe hard moet je duwen? En rolweerstand

1:46De normaalkracht is twintig keer negen komma eenentachtig, honderdzesennegentig newton. Het maximum van de wrijving is nul komma vijftig keer honderdzesennegentig, achtennegentig newton. Je moet dus harder duwen dan achtennegentig newton. Zet je de doos op een steekwagentje, dan wordt het veel lichter.

2:08Een wiel glijdt niet over de vloer maar rolt, en de rolweerstandskracht is veel kleiner dan de schuifwrijvingskracht.

Drie dingen om te onthouden

2:17Drie dingen. De normaalkracht staat loodrecht op het vlak waarop iets rust. De schuifwrijvingskracht groeit mee met je duwkracht, tot een maximum. En dat maximum is f keer de normaalkracht.

Twee vragen

2:31Twee vragen. Eén. Een koffer van vijftien kilogram staat op een vloer met een schuifwrijvingscoëfficiënt van nul komma dertig. Hoe groot is de maximale schuifwrijvingskracht? Twee. Waarom schuift een lege doos makkelijker dan een volle, op dezelfde vloer?

De antwoorden

2:50De eerste: de normaalkracht is honderdzevenenveertig newton, en nul komma dertig keer dat is vierenveertig newton. De tweede: de lege doos drukt minder hard op de vloer. De normaalkracht is kleiner, en daarmee ook de maximale schuifwrijvingskracht.

Krachten onder een hoek optellen

3:07Wil je weten hoe je twee krachten optelt die niet dezelfde kant op wijzen? Kijk dan de video over krachten samenstellen op mijn YouTube-kanaal.

Veelgestelde vragen

Wat is de normaalkracht?

De normaalkracht is de kracht waarmee de ondergrond terugduwt. Hij staat altijd loodrecht op het vlak waarop een voorwerp rust. Op een horizontale vloer is hij even groot als de zwaartekracht: bij een doos van 30 kilogram 30 × 9,81 = 294 newton.

Hoe bereken je de maximale schuifwrijvingskracht?

Met F_w,s,max = f × F_n, met f de schuifwrijvingscoëfficiënt en F_n de normaalkracht. Een koffer van 15 kilogram heeft een normaalkracht van 147 newton; met f = 0,30 is de maximale schuifwrijvingskracht 0,30 × 147 = 44 newton.

Is de schuifwrijvingskracht altijd f keer de normaalkracht?

Nee, dat is alleen het maximum. Zolang een voorwerp stilstaat, groeit de schuifwrijvingskracht mee met je duwkracht. Duw je met 80 newton tegen een doos die blijft staan, dan is de wrijving ook 80 newton en de resulterende kracht nul.

Waarom schuift een lege doos makkelijker dan een volle?

Een lege doos drukt minder hard op de vloer, dus de normaalkracht is kleiner. Daarmee is ook de maximale schuifwrijvingskracht kleiner, want die is f keer de normaalkracht.

Waarom duw je een doos op een steekwagentje veel makkelijker?

Een wiel glijdt niet over de vloer maar rolt. De rolweerstandskracht is veel kleiner dan de schuifwrijvingskracht, dus je hoeft veel minder hard te duwen.

Hierna: hoe je twee krachten optelt die niet dezelfde kant op wijzen. Dat staat in de video over krachten samenstellen op dit kanaal.

Deze video krijgt geluidssporen en ondertiteling in meer talen. Kies je taal in de speler onder het tandwiel, bij Audiospoor en bij Ondertiteling.

Physics with Thomas: uitleg met beeld waar het iets toevoegt, en zonder beeld waar het afleidt.

In deze serie

Even voorstellen

Thomas Schuurmans

Mijn naam is Thomas Schuurmans, en ik heb een passie voor natuurkunde en voor begrijpen waarom dingen werken zoals ze werken. Wat ik wil, is jonge mensen aanmoedigen om vaker “waarom is dat?” en “hoe werkt dat?” te vragen, en ze de handvatten van de natuurkunde geven op een manier die makkelijk is en die je kunt zien.

Ik ben in 2003 afgestudeerd in Technische Natuurkunde aan de Technische Universiteit Delft. Daarna werkte ik ruim twintig jaar buiten het onderwijs: eerst bij TNO, daarna bij een ontwerpbureau, en uiteindelijk als oprichter van Proportion Global, waarmee ik aan innovatievraagstukken werk in Afrika, Latijns-Amerika en Zuid-Azië. Dat werk lijkt meer op natuurkunde dan je zou denken: niet beginnen bij een oplossing, maar eerst begrijpen wat er aan de hand is, iets proberen, fout zitten, en opnieuw kijken.

Proportion Global werkt inmiddels met een netwerk van lokale consultants in 67 landen, dus ik hoef zelf bijna niet meer te reizen. Hierdoor heb ik nu meer tijd en behoefte om ook dichter bij huis een verschil te maken. Daarom heb ik mijn oude liefde voor natuurkunde weer opgepakt. Sinds september 2026 ben ik twee ochtenden per week natuurkundedocent op het Cartesius Lyceum in Amsterdam, in de derde en vierde klas havo/vwo.

Zelf ben ik erg visueel ingesteld als ik nieuwe dingen wil leren. Daaruit is het idee geboren: video's die één onderwerp scherp en visueel uitleggen, in een paar minuten. Ik maak ze voor mijn eigen leerlingen. Daarna zet ik ze openbaar online, want goede uitleg hoort beschikbaar te zijn voor iedereen die hem nodig heeft, waar je ook woont en in welke taal je denkt en spreekt.