H10 Kader samenvatting H10.1-10.4 met nieuwe opgaven

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k, g, t, mavo
• Leerjaar 4

4Km.Nsk1

• Jas in de kluis
• Mobiel in de bak
• Spullen op tafel 

• Tas op de grond
• 2x spullen/huiswerk  niet op orde => uur nakomen
• Uit de les gestuurd => 9de uur nablijven
• Na elke vakantie een schone lei

Planning H10 Werktuigen

Vandaag H10.1 krachten en H10.2 hefbomen 

Volgende week H10.3 Katrollen en takels + H10.4 Druk 

Dan HERFSTVAKANTIE

 Samenvatting H10 + oefentoets H10

Dinsdag 7 November 2023 PTA H10

Deze les

Samenvatting H10 + opgaven

• Krachten tekenen
• Zwaartekracht
• Krachten en werktuigen
• vaste en losse katrol, Takel
• Druk

Daarna Zelfstandig werken

Wat gebeurt er ...

Overal om ons heen heb je te maken met KRACHT.

KRACHT (F) drukken we uit in NEWTON (N);  

Een kracht kun je WEL/NIET zien!!!

Effecten van krachten!

• kracht kan de richting veranderen
• kracht kan de snelheid veranderen
• kracht kan de vorm veranderen: 
• => Vorm veranderd => Elastisch of plastisch

Krachten tekenen

Kracht teken je als een vector (pijl)

Hiervoor heb je 3 regels:

• aangrijppunt
• lengte
• richting

Krachtenschaal: bv     1 cm ≙ 5 N

• lengte pijl van 1 cm komt overeen met 5 Newton

Hoe lang is de pijl?

Je hebt een kracht van 900 N.

De gebruikte krachtenschaal is 1 cm ≙ 30 N.

1 cm	...	...
30 N	1 N	900 N

Zwaartekracht: Fz

F_z = m x g

F_z = Zwaartekracht (N)
m = massa (kg)
g = valversnelling (N/kg of m/s2) (binas!!)

LET OP!!! massa is GEEN gewicht

Opgave 11c (p. 83)

Yasmine gebruikt een krachtmeter om de zwaartekracht te meten van een reep chocolade van 45 g. Bereken de grootte van de zwaartekracht op deze zak?

Gegevens:

• m = 45 g = 0,045 kg 
• g = 10 N/kg

Gevraagd:

• Fz = ? N

Formule:

• Fz = m x g

Uitwerking:

• Fz = 0,045 x 10 = 0,45 N

Antwoord:

• De zwaartekracht is 0,45 newton

Krachten en werkthuigen

• Door de verhouding in de hefboom => lange arm kost weinig kracht en korte arm kost veel kracht 
• Hefboomregel;  Werkarm N keer zo groot als lastarm <=>                                                 dan is de last N keer zo groot als de werkkracht

• GT:   F1 x l1 = F2 x l2  
  

                                          

Opgave 7: p. 93

Janice knipt met een snoeischaar een takje door. Ze knijpt met 50 N in het handvat bij punt W (werkkracht).

Bereken hoeveel kracht (last) in punt L nodig is om het takje door te knippen

Gegevens:

• werkarm = 12 cm ; lastarm = 3 cm

Gevraagd:

Kracht Last = ? N

Formule:

verhouding werkarm = werkarm : lastarm

Uitwerking/Antwoord:

verhouding = 12:3 = 4x  => last is 4x groter dan werkkracht => 4 x 50 =200 N

GT formule: L1 x F1 = L2 x F2

• 12 x 50 = 3 x F2
• 600 = 3 x F2
  
• F2 = 600 : 3 = 200 N
  

Opgave 10: p. 96

In afbeelding 11 zie je een steenkruiwagen.

a) Hoe groot is de arm van de last van de stenen? 

• 20 cm

b) De kruier tilt de kruiwagen op in A.

Hoe groot is de arm van de kracht die de kruier op de kruiwagen uitoefent?

• 20 + 120 = 140 cm

c) De stenen hebben een massa van 80 kg. Hoe groot is de zwaartekracht op de stenen?

Gegevens:

• m = 80 kg  ;  g = 10 N/kg

Gevraagd:

• Fz = ? N

Formule:

• Fz = m x g

Uitwerking:

• Fz = 80 x 10 = 800 N

Antwoord:

• De zwaartekracht is 800 Newton

Opgave 10: p. 96

d) De kruiwagen heeft een massa van 15 kg. Hoe groot is de zwaartekracht op de kruiwagen en de stenen?

Gegevens/gevraagd:

• m = 15 kg ; g = 10 N/kg
  

• Fz = ? N
  

Formule/Uitwerking:

• Fz = m x g
  
• Fz = 15 x 10 = 150 N

Antwoord:

De zwaartekracht is 800 + 150 = 950 Newton op de kruiwagen en de stenen samen.

Gegevens/gevraagd:

• m = 80 + 15 = 95 kg  ;  g = 10 N/kg

• Fz = ? N

Formule/uitwerking:

• Fz = m x g

• Fz = 95 x 10 = 950 N

Antwoord:

• De zwaartekracht is 950 Newton op de kruiwagen en de stenen samen

e) De kracht die de kruier uitoefent is kleiner/groter dan de zwaartekracht op de kruiwagen en stenen

• Kleiner

De vaste katrol

Een vaste katrol zit VAST

Een vaste katrol draait de kracht om =>

• Richting veranderd én de
  
• grootte v/d kracht veranderd NIET
  

De losse katrol

• Einde touw zit vast!

• Een losse katrol maakt ons sterker.

• De last wordt verdeeld over het aantal touwen waaraan de katrol hangt.
  
  

Takel

Combinatie van twee of meer katrollen (vast en los)

Voordeel:

• De last wordt verdeeld over de touwen 

Nadeel:

• Wat je wint aan kracht verlies je aan afstand; Dus 1 meter omhoog => 2 meter touw inhalen

overzicht katrol/takel

• Een vaste katrol is zo vastgemaakt dat hij niet meer op en neer kan bewegen. 
• Een losse katrol beweegt op en neer, samen met het voorwerp dat wordt opgehesen. 
  
• Een takel is een combinatie van minstens 1 vaste en 1 losse katrol.
  

• Als het voorwerp aan "n" stukken touw hangt, wordt de hijskracht "n" keer zo groot en de hijsafstand "n" keer zo klein

Opg. 12 p. 108

In afbeelding 10 zie je een takel van een kraan. De takel wordt gebruikt om een last van 180 ton op te hijsen. 1 ton = 1000 kg.

a) Bereken hoe groot de spankracht (Fs) in elke hijskabel dan is.

Gegevens/gevraagd:

• N touw = 12  ;  m = 180 ton = 180 000 kg
• Fs = ? N

Formule/Uitwerking/antwoord:

• Fz = m x g = 180 000 x 10 = 1 800 000 N
• Fs in elk stuk kabel is dan 1 800 000 : 12 = 150 000 N (150 kN)

b) De kabel wordt 39 meter ingehaald. Bereken hoeveel meter de last omhoog gaat.

Gegevens/ Gevraag

• L kabel inhalen = 39 m ; N = 12 touwen
• Hijsafstand = ? meter 

Formule/Uitwerking/Antwoord:

• Hijsafstand = lengte inhalen : N kabels
• Hijsafstand = 39 : 12 = 3,25 m

c) De last moet 8,40 m omhoog worden getakeld, hoeveel kabel moet je inhalen?

• Lengte inhalen = hijsafstand x N kabels
• Lengte inhalen  = 8,40 x 12 = 101 m

Druk berekenen:

druk hangt af van kracht en oppervlakte 

kracht

Kracht (F) berekenen je met de volgende formule:

F = m x g 

F = kracht in Newton (N)

m = massa in kilogram (kg)

g = valversnelling in newton per kg (N/kg), deze is op aarde altijd 10 N/kg

eenheden

De druk kan je berekenen in verschillende eenheden.

1 Pa = 1 N/m2

Een vrachtwagen voor zwaar transport mag ieder wiel maximaal 18 kN belasten. De vrachtwagen vervoerd een zwaar onderdeel met een massa van 50 ton (50 000 kg). Daarvoor gebruiken ze een vrachtwagencombinatie met een groot aantal assen. Aan iedere as zitten vier wielen. Hoeveel assen moeten er minimaal aan deze vrachtwagencombinatie zitten?

Gegevens/gevraagd:

• m = 50 000 kg   ;   g = 10 N/m2
• iedere as heeft 4 wielen
• max belasting per as = 4 x 18 kN = 72 kN
• Hoeveel assen minimaal nodig?

Formule/uitwerking:

• Fz = m x g = 50 000 x 10 = 500 000 N = 500 kN
• Aantal assen = 500 kN : 72 kN = 6,9 

Antwoord:

• Dus er zijn minimaal 7 assen nodig

En nu de theorie toepassen

Maak alle opgaven af van H10

én

Controleer opgaven H10