§18.6

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

§18.6

Je leert:

 wat "de arm" van een kracht is

wat "het Moment" van een kracht is

wanneer er evenwicht is

Wipwap

De wipwap bestaat uit een balk met in het midden een draaipunt.

De personen hieronder zijn even zwaar en zitten even ver bij het draaipunt vandaan. Is de wipwap in evenwicht? (Zie volgende dia.)

Is de wipwap in evenwicht?

1. ja
2. nee

Wat is het Moment van een kracht?

Stel je voor dat je aan een deur duwt om hem te openen.

Het moment van een kracht heeft te maken met hoe sterk je duwt

en op welke afstand van de scharnieren van de deur je duwt.

Als je ver bij het scharnier vandaan duwt, heb je niet veel kracht nodig.

Maar als je dichter bij de scharnieren duwt, wordt het moeilijker

om de deur te openen, zelfs als je hard duwt. 

Het moment van een kracht is eigenlijk de combinatie van

hoe hard je duwt en op welke afstand vanaf het draaipunt je dat doet. Het moment helpt ons begrijpen hoe effectief een kracht is bij het laten draaien van een voorwerp, zoals een deur of wipwap.

Moment (M) van een kracht

Zie de linkerkant van de wipwap.

Fz = 800 N

r = 1,2 m (afstand tussen kracht en draaipunt)

M = F x r

     = 800 x 1,2 = 960 Nm

Het Moment linksom van Fz is 960 Nm

Moment van een kracht

Het Moment (M) van een kracht is "kracht x arm"

Formule: M = F x r

F → kracht (in N)

r → arm (in m) → afstand tussen kracht en draaipunt

M → Moment (in Nm)

Wat is de arm van een kracht?

1. De grootte van de kracht
2. Het moment van een kracht
3. De afstand tussen de kracht en het draaipunt
4. De lengte van de wipwap

Wat is de arm van de kracht?

1. 1,2 m
2. 650 N
3. 780 Nm

Wat is het Moment van de kracht?

1. 1,2 m
2. 650 N
3. 780 Nm

Hoe groot is Fz aan de linkerkant
van het draaipunt?

1. 5 kg
2. 10 kg
3. 49 N
4. 98 N

Hoe groot is de arm van Fz
aan de linker kant?

1. 2 m
2. 1 m
3. 3 m
4. 10 Nm

Hoe groot is het Moment van Fz
aan de linker kant?

1. 10 Nm
2. 20 Nm
3. 98 Nm
4. 147 N

Is het Moment van Fz links
even groot als het Moment
van Fz rechts?

1. ja
2. nee

Evenwicht

Er is evenwicht als het Moment L gelijk is aan het Moment R

L                                                        R

M = 49 x 2 = 98 Nm                  M = 98 x 1 = 98 Nm

A: Rechts geldt: Fz = 10 kg
B: Rechts geldt: r = 1,25 m

1. alleen A is waar
2. alleen B is waar
3. A en B zijn waar
4. A en B zijn niet waar

A: Rechts geldt: Fz = 98 N
B: Rechts geldt: M = 12,5 Nm

1. alleen A is waar
2. alleen B is waar
3. A en B zijn waar
4. A en B zijn niet waar

A: Rechts geldt: Fz = 98 N
B: Rechts geldt: M = 122,5 Nm

1. alleen A is waar
2. alleen B is waar
3. A en B zijn waar
4. A en B zijn niet waar

A: Het Moment van Fz Rechts, is groter
dan het Moment van Fz Links
B: Als de steunen worden weggehaald,
zal de linkerkant omlaag gaan.

1. alleen A is waar
2. alleen B is waar
3. A en B zijn waar
4. A en B zijn niet waar

A: Rechts geldt: Fz = 196 N en r = 0,5 m
B: Rechts geldt: M = 196 x 0,5 = 98 Nm

1. alleen A is waar
2. alleen B is waar
3. A en B zijn waar
4. A en B zijn niet waar

A: Door de arm van een kracht groter
te maken, wordt het Moment groter.
B: Door Links de baksteen van 5 kg iets
naar Rechts te schuiven, kan de wipwap
in evenwicht komen.

1. alleen A is waar
2. alleen B is waar
3. A en B zijn waar
4. A en B zijn niet waar

Arm berekenen voor evenwicht

L           R

F x r = F x r

49 x r = 196 x 0,5

49 x r = 98 dus r = 2m

Als je F x r uitrekent, dan weet je

1. de zwaartekracht
2. de arm van de kracht
3. de massa
4. het Moment van de kracht

Links: Fz = 20 x 9,81 = 196 N en r = 0,75 m
Hoe groot moet Rechts het Moment zijn
om evenwicht te krijgen?

1. 196 N
2. 147 Nm
3. 196 Nm
4. 1,5 m

Voor evenwicht moet het Moment Rechts
ook 147 Nm zijn.
Rechts wordt 10 kg (98 N) op de
wipwap gezet. Bereken de arm r
zodat er evenwicht is

1. 0,75 m
2. 1 m
3. 1,25 m
4. 1,5 m

Heb je nu goed begrepen wat de arm van een kracht is?

1. ja
2. nee

Kun je nu zelf het Moment van een kracht uitrekenen?

1. ja
2. nee

Heb je goed begrepen dat voor evenwicht moet gelden dat het Moment aan de linkerkant van het draaipunt gelijk moet zijn aan het Moment aan de rechterkant van het draaipunt?

1. ja
2. nee

Wat vind je misschien nog lastig aan dit onderwerp?

Aan de slag

L theorie §18.6 TOT Verschuiven van de arm (daar stoppen!)

M vraag 157, 158, 159, 164, 166, 169, 177, 178

Tip: Noteer deze nummers even in je schrift.