Stabiliteit - Vervolg spanning en rek

• Onderzoek
• Secundair onderwijs

Doe de herhaling enkel wanneer je je de leerstof niet meer herinnert. Anders is het niet nodig.

Teks

De les start met een herhalingsoefening die de formules van de vorige les herhaalt. Dit is op het niveau van de oefeningen van de vorige les. Wanneer je de oefening hebt uitgewerkt, kan je deze altijd doormailen naar: [e-mail]. Dan zal ik ze controleren. 

Indien je het juiste antwoord vindt, is het niet nodig ze naar mij door te sturen.

A) Hoe groot is F?
B) Wat was de originele lengte van de staaf?

Nu gaan we het spanning-rek diagram van staal bekijken. Hier volgt eerst een inleidend filmpje van, daarna gaan we de uitleg hiervan bekijken. (de link op de dia na het filmpje, is de link van het filmpje)

Wat betekent de evenredigheidsgrens in het spanning-rekdiagram?

Is het spanning-rek voor elk materiaal hetzelfde?

1. Ja
2. Nee
3. Enkel voor metalen
4. Enkel voor kunststof

Je kan je antwoorden controleren door op de volgende slide de juiste kaders in het juiste gebied te slepen.

Elastisch

Elastisch/plastisch

Plastisch

We gaan een nieuwe grootheid bekijken, namelijk de elasticiteitsmodulus. Het is een waarde die afhangt van materiaal tot materiaal.

Welk materiaal zal de grootste E-modulus hebben? Staal of rubber, en waarom?

Nu blijkt dat de vervorming van een materiaal in verband staat met de spanning in dat materiaal. Dit verband wordt ook aangetoond in de video’s die zullen volgen. Aan de hand van de video’s kan je de cursustekst aanvullen. Dit verband noemen we de wet van Hooke en kan via een formule weergegeven worden. Hoe ze in de cursus en een van de volgende dia’s staat, kunnen we de lengtevermeerdering er mee berekenen, maar door omvorming kunnen we dus ook andere grootheden berekenen. In de oefeningen die volgen zal dit ook gebeuren.

Nu volgen enkele meerkeuzevragen op de wet van Hooke om de formule nog wat uit te leggen.

Wanneer we de kracht F op de staaf verhogen (zie afbeelding cursus), dan zal de lengtevermeerdering ... zijn. (Het antwoord is wat er op de 3 puntjes zou moeten staan.

1. Groter
2. Kleiner

We hebben een rekker (rubber) met bepaalde lengte en doorsnede (lage E-modulus). We hebben ook een stalen staaf met dezelfde lengte en doorsnede (hoge E-modulus). We trekken aan beide met dezelfde trekkracht. Welk materiaal zal het meeste vervormen?

1. Rekker
2. Staal
3. Beiden evenveel

Welke stalen staaf zal meer kunnen verlengen onder invloed van een trekkracht, een staaf van 100 cm of een staaf van 300 cm? (de staven hebben dezelfde doorsnede)

1. Een staaf van 100 cm
2. Een staaf van 300 cm
3. Beiden evenveel

Welke stalen staaf zal de grootste lengteverandering ondergaan, een staaf met een doorsnede oppervlak van 20 mm² of een staaf met een doorsnede oppervlak van 100 mm². De staven hebben beiden dezelfde lengt en ondervinden dezelfde trekkracht.

1. 20 mm²
2. 100 mm²
3. Beiden evenveel

Nu volgen de oefeningen op het hoofdstuk. Ik heb de eerste oefening gemaakt als voorbeeldoefening. Aan de hand van het voorbeeld moet je in staat zijn om de oefeningen op te lossen die daarna volgen (oef 3 en 5).

Oefening 3: Hoe groot is de optredende verlenging?

Oefening 5: Wat is de E-modulus van aluminium?

Indien je de oplossing van de oefeningen niet vindt, mag je me gerust mailen: [e-mail]