6. Hefbomen deel 1 SCHN

6. Hefbomen deel 1

1 / 47

Slide 1: Slide

NatuurkundeMiddelbare schoolvwoLeerjaar 3

This lesson contains 47 slides, with interactive quizzes and text slides.

Lesson duration is: 50 min

Items in this lesson

6. Hefbomen deel 1

Slide 1 - Slide

Slide 2 - Slide

Conclusie:

Grote afstand, kleine kracht = Kleine afstand, Grote kracht

(arm)

Slide 3 - Slide

Introductie

Slide 4 - Slide

Hefboom

Slide 5 - Slide

Hefboom

Slide 6 - Slide

Hefboom

Slide 7 - Slide

Andere voorbeelden

Slide 8 - Slide

Moment

Slide 9 - Slide

Voorbeeld 1

Slide 10 - Slide

Voorbeeld 1, 2 en 3

Slide 11 - Slide

Uitwerking voorbeeld 1, 2 en 3

Slide 12 - Slide

Voorbeeld 4, 5 en 6

Slide 13 - Slide

Uitwerking voorbeeld 4, 5 en 6

Slide 14 - Slide

Voorbeeld 2

Slide 15 - Slide

Opdracht 7, 8 en 9

Slide 16 - Slide

Uitwerking opdracht 7, 8 en 9

Ncm

Slide 17 - Slide

Simulatie momenten (balance lab)

Balance Lab

Slide 18 - Slide

Evenwicht

Slide 19 - Slide

Slide 20 - Slide

De wip is in evenwicht. Wat is de massa van het cadeau?

Slide 21 - Slide

Reken uit: Is er evenwicht? (klik op de getallen)

Slide 22 - Slide

Opdracht 13

Is de wip in evenwicht?

Slide 23 - Slide

Uitwerking opdracht 13

Slide 24 - Slide

Opdracht 14

Is de wip in evenwicht?

Slide 25 - Slide

Uitwerking opdracht 14

Slide 26 - Slide

Game

Game, probeer het eens!

Slide 27 - Slide

Samenvatting

Moment is hoe 'graag' iets wil draaien.

Slide 28 - Slide

Formuleblad (tot nu toe)

F^{​ 1 ​ ​} = \frac{​ F ^{​ 2 ​ ​} \cdot r ^{​ 2 ​ ​} ​ ​}{​ r ^{​ 1 ​ ​} ​}

Omschrijven

F^{​ 2 ​ ​} = \frac{​ F ^{​ 1 ​ ​} \cdot r ^{​ 1 ​ ​} ​ ​}{​ r ^{​ 2 ​ ​} ​}

r^{​ 1 ​ ​} = \frac{​ F ^{​ 2 ​ ​} \cdot r ^{​ 2 ​ ​} ​ ​}{​ F ^{​ 1 ​ ​} ​}

r^{​ 2 ​ ​} = \frac{​ F ^{​ 1 ​ ​} \cdot r ^{​ 1 ​ ​} ​ ​}{​ ( F ) ^{​ 2 ​ ​} ​}

Slide 29 - Slide

Verwerkingsopgaven 6. Hefbomen deel 1
Gebruik g = 9,81 N/kg tenzij anders vermeld.

Gebruik het stappenplan!

Uitwerkingen

0. Fz = ? N

1. Fz = m g

2. g = 9,81 N/kg, m = 200 g = 0,2 kg

3. Fz = 0,2 x 9,81 = 19,62

4. Fz = 19,6 N

Slide 30 - Slide

Verwerkingsvragen

Dit is Huiswerk

In SOM vind je wanneer je dit precies moet af hebben

De groene vragen zijn optioneel

Slide 31 - Slide

korte arm

lange arm

grote kracht

kleine kracht

draai punt

Slide 32 - Drag question

Wat is de formule voor het berekenen van het moment?

Moment = kracht - arm

Moment = kracht × arm

Moment = kracht ÷ arm

Moment = kracht + arm

Slide 33 - Quiz

De Cancrusher maakt gebruik van een hefboom. Door het handvat van deze hefboom naar beneden te bewegen wordt het blikje in elkaar geperst.
Wat is het draaipunt van deze hefboom?

Punt A

Punt B

Punt C

Slide 34 - Quiz

Is de hefboom in evenwicht?

F^{​ 1 ​ ​} \times l^{​ 1 ​ ​} = F^{​ 2 ​ ​} \times l^{​ 2 ​ ​}

F^{​ 1 ​ ​} \times l^{​ 1 ​ ​} = F^{​ 2 ​ ​} \times l^{​ 2 ​ ​}

F^{​ 1 ​ ​} \times r^{​ 1 ​ ​} = F^{​ 2 ​ ​} \times r^{​ 2 ​ ​}

De hefboom is in evenwicht.

De hefboom is niet in evenwicht.

Slide 35 - Quiz

Een 2,0 kg zware steen hangt
aan een 4,0 meter lange homogene hefboom. De hefboom is in evenwicht. Hoe
zwaar is de hefboom?

0,5 kg

1,0 kg

2,0 kg

4,0 kg

Slide 36 - Quiz

Opgave 6.1
In de speeltuin zitten Lincy en Donna op de wip. Lincy weegt 36 kg en zit 3,1 m van het draaipunt.
De wip is in evenwicht.
a. Bereken waar Donna met haar 42 kg zit. (geef je berekening met formules)
Vince en Barry zitten op de wip. Vince zit op 2,4 m van het draaipunt en Barry op 2,8 m.
De wip is weer in evenwicht.
b. Bereken hoeveel kg Vince weegt, als de massa van Barry 38 kg is. (geef je berekening met formules)

antwoord:

a. 2,7 m.

b. 44,3 kg

Geef zelf je berekening

Slide 37 - Open question

Opgave 6.2
Hiernaast wordt een spijker met een klauwhamer uit een plank getrokken.
De spierkracht op de hamer is 50 N.
Het draaipunt van de hamer ligt bij D.
Bereken de kracht die de spijker op de hamer uitoefent.

antwoord:

400 N

Geef zelf je berekening

Slide 38 - Open question

antwoord:

400 N

Geef zelf je berekening

Slide 39 - Open question

Opgave 6.3
Koen experimenteert met een hefboom met draaipunt P.
Hij gebruikt daarbij een doos met gewichtjes van 50 g.
In de situatie hieronder is er duidelijk nog geen evenwicht.

Bereken hoeveel gewichtjes Koen bij het vraagteken moet
ophangen om de hefboom wel in evenwicht te krijgen.

antwoord:

4 gewichtjes

Geef zelf je berekening

Slide 40 - Open question

Opgave 6.4

Barry wil met een van de tangen hieronder een stuk ijzerdraad doorknippen.
De belangrijkste afstanden zijn in cm aangegeven. (klik om te zoomen)
De maximale kracht F die hij op de handvatten kan uitoefenen is 300 N.
Bereken hoeveel kracht elke tang maximaal op beide kanten van de draad kan uitoefenen.

antwoord:

a. 1800 N

b. 1500 N

c. 900 N

Geef zelf je berekening

Slide 41 - Open question

Opgave 6.5
Hieronder probeert Dennis een kast op te tillen.
Als hij er een stok onder steekt, heeft hij een kracht van 160 N
nodig om hem aan een kant op te tillen.

Bereken de kracht die de kast dan op de stok uitoefent.

antwoord:

800 N

Geef zelf je berekening

Slide 42 - Open question

Antwoorden

Opgave 1

In de gegevens die we uit de opgave kunnen halen, zetten we de gegevens van Lincy neer met L en de gegevens van Donna met een D:

m_L= 36 kg, r_L = 3,1 m, m_D = 42 kg, g = 9,81 N/kg

a. Ze zitten op een wip en dat is een hefboom aan twee kanten van een draaipunt, zie afbeelding hieronder.

Aan die twee kanten is dus een (zwaarte)kracht aanwezig van Donna en Lincy.

Om een evenwicht te hebben met het moment van Lincy gelijk zijn aan het moment van Donna:

En hieruit volgt de arm van Donna tot het draaipunt:

b. r_V = 2,4 m, r_B = 2,8 m, m_B = 38 kg, g = 9,81 N/kg

F^{​ z, L ​ ​} = m^{​ L ​ ​} \cdot g = 36 \cdot 9, 81 = 353, 16 N

F^{​ z, D ​ ​} = m^{​ D ​ ​} \cdot g = 42 \cdot 9, 81 = 412, 02 N

M^{​ L ​ ​} = M^{​ D ​ ​}

F^{​ z, L ​ ​} \cdot r^{​ L ​ ​} = F^{​ z, D ​ ​} \cdot r^{​ D ​ ​}

353, 16 \cdot 3, 1 = 412, 02 \cdot r^{​ D ​ ​}

\to r^{​ D ​ ​} = \frac{​ 3 5 3 , 1 6 \cdot 3 , 1 ​ ​}{​ 4 1 2 , 0 2 ​} = 2, 7 m

F^{​ z, B ​ ​} = m^{​ B ​ ​} \cdot g = 38 \cdot 9, 81 = 372, 78 N

M^{​ B ​ ​} = M^{​ V ​ ​}

F^{​ z, B ​ ​} \cdot r^{​ B ​ ​} = F^{​ z, V ​ ​} \cdot r^{​ V ​ ​}

372, 78 \cdot 2, 8 = F^{​ z, V ​ ​} \cdot 2, 4

\to F^{​ z, V ​ ​} = \frac{​ 3 7 2 , 7 8 \cdot 2 , 8 ​ ​}{​ 2 , 4 ​} = 434, 91 N

\to m^{​ V ​ ​} = \frac{​ F ^{​ z, V ​ ​} ​ ​}{​ g ​} = \frac{​ 4 3 4 , 9 1 ​ ​}{​ 9 , 8 1 ​} = 44, 3 k g

Slide 43 - Slide

Antwoorden

Opgave 2

F2 = 50 N (Fspier)

r2 = 48 cm (afstand F2 en draaipunt D)

F1 = ?? N

r1 = 6 cm (afstand F1 en draaipunt D)

Opgave 3

rechts: 4 gewichtjes x 5 cm = 20

links: 2 gewichtjes x 4 cm + ?? gewichtjes x 3

aan beide kanten moet je dan 20 hebben.

Je komt dan uit op 4 gewichtjes

F^{​ 1 ​ ​} = \frac{​ F ^{​ 2 ​ ​} \cdot r ^{​ 2 ​ ​} ​ ​}{​ r ^{​ 1 ​ ​} ​} = \frac{​ 5 0 \cdot 4 8 ​ ​}{​ 6 ​} = 400 N

Slide 44 - Slide

Antwoorden

Opgave 4

Tang 1 (combinatietang)

Tang 2 (draadtang)

Tang 3 (nijptang)

Opgave 5

F1 = 160 N (Kracht duwen naar benenden)

r1 = 150 cm

(Het draaipunt zit op de grond aan het einde van de stok, de afstand is dus 150 cm)

F2 = ?? N

r2 = 30 cm (afstand F2 en draaipunt D)

F^{​ 1 ​ ​} = \frac{​ F ^{​ 2 ​ ​} \cdot r ^{​ 2 ​ ​} ​ ​}{​ r ^{​ 1 ​ ​} ​} = \frac{​ 3 0 0 \cdot 9 ​ ​}{​ 1 , 5 ​} = 1800 N

F^{​ 1 ​ ​} = \frac{​ F ^{​ 2 ​ ​} \cdot r ^{​ 2 ​ ​} ​ ​}{​ r ^{​ 1 ​ ​} ​} = \frac{​ 3 0 0 \cdot 1 5 ​ ​}{​ 3 ​} = 1500 N

F^{​ 1 ​ ​} = \frac{​ F ^{​ 2 ​ ​} \cdot r ^{​ 2 ​ ​} ​ ​}{​ r ^{​ 1 ​ ​} ​} = \frac{​ 3 0 0 \cdot 1 2 ​ ​}{​ 4 ​} = 900 N

F^{​ 2 ​ ​} = \frac{​ F ^{​ 1 ​ ​} \cdot r ^{​ 1 ​ ​} ​ ​}{​ r ^{​ 2 ​ ​} ​} = \frac{​ 1 6 0 \cdot 1 5 0 ​ ​}{​ 3 0 ​} = 800 N

Slide 45 - Slide

In de figuur hiernaast zie je een andere brug. Om de brug op te tillen is (rechts) een kracht van 48 kN nodig.

Bereken de massa van het contra'gewicht' links.

Maak je berekeningen op een blaadje / in je schrift en lever deze op de volgende slide in. Daar vind je ook tips.

Slide 46 - Slide

Bereken eerst het moment rechts. M = F r.
Reken de kracht eerst om naar 'gewone' N.

Het moment links moet even groot zijn. Je kunt nu de KRACHT links berekenen met M = F r (dus F = ....)

De kracht links wordt geleverd door de zwaartekracht op het 'contragewicht'. Met de formule Fz = m g kan je de massa nu uitrekenen.

Fz = m g dus m = .... (voor g mag je 10 of 9,81 gebruiken).

Slide 47 - Open question

6. Hefbomen deel 1 SCHN

Items in this lesson

Slide 1 - Slide

Slide 2 - Slide

Slide 3 - Slide

Slide 4 - Slide

Slide 5 - Slide

Slide 6 - Slide

Slide 7 - Slide

Slide 8 - Slide

Slide 9 - Slide

Slide 10 - Slide

Slide 11 - Slide

Slide 12 - Slide

Slide 13 - Slide

Slide 14 - Slide

Slide 15 - Slide

Slide 16 - Slide

Slide 17 - Slide

Slide 18 - Slide

Slide 19 - Slide

Slide 20 - Slide

Slide 21 - Slide

Slide 22 - Slide

Slide 23 - Slide

Slide 24 - Slide

Slide 25 - Slide

Slide 26 - Slide

Slide 27 - Slide

Slide 28 - Slide

Slide 29 - Slide

Slide 30 - Slide

Slide 31 - Slide

Slide 32 - Drag question

Slide 33 - Quiz

Slide 34 - Quiz

Slide 35 - Quiz

Slide 36 - Quiz

Slide 37 - Open question

Slide 38 - Open question

Slide 39 - Open question

Slide 40 - Open question

Slide 41 - Open question

Slide 42 - Open question

Slide 43 - Slide

Slide 44 - Slide

Slide 45 - Slide

Slide 46 - Slide

Slide 47 - Open question

More lessons like this

Momentenwet 2

Overal 3H 1.1

H-2 Par. 3 Hefbomen deel 1

H-2 Par. 3 Hefbomen deel -1

Les 3 Krachten

Nask 4TL 10.4 Rekenen aan hefbomen

Sensor 2KMH 6.2 Krachten vergroten

1.5 Hefboom