6.3 Katrollen en takels en 6.4 Druk

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 4

6.3 Katrollen en takels

Een takel is een combinatie van minstens 1 vaste en 1 losse katrol.  

-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. 

De vaste katrol

Een vaste katrol draait de kracht om. Je herkent een vaste katrol aan het feit dat hij VAST zit.

De losse katrol

-Een losse katrol maakt ons sterker

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

Takel

Vaste katrol met losse katrollen: verdeelt het gewicht over hoeveel katrollen je toevoegd. 

Wat is de werking van een vast katrol

1. het omdraaien van de kracht
2. het halveren van de kracht
3. het verdubbelen van de kracht
4. er gebeurt niets

Een verhuizer gebruikt een vaste katrol om een last van 800 N omhoog te hijsen over een afstand
van 6 m.
Wat is het voordeel van zo'n vast katrol?

1. Dan hoeft hij maar met 400 N aan het touw te trekken.
2. Dan hoeft hij minder arbeid te verrichten
3. Het is gemakkelijker om het touw naar beneden te trekken dan de kist omhoog.
4. Hij hoeft dan maar 3m touw in te halen.

Ankie hijst met behulp van een vaste katrol een stoel omhoog. De stoel heeft een massa van 12 kg en wordt 15 m omhoog gehesen.
Hoe groot is de arbeid die zij moet leveren?

1. 90 Nm
2. 180 Nm
3. 1764 Nm
4. 3528Nm

6.4 Druk

De druk is gelijk aan de kracht per oppervlakte. 

p= druk in Pa of N/m2

F= kracht in Newton

A= oppervlakte in m2

p=​A​​F​​

De F in de formule staat voor

p=​A​​F​​

1. druk
2. kracht
3. oppervlakte
4. volume

p staat in de formule voor

p=​A​​F​​

1. druk
2. omtrek
3. kracht
4. oppervlakte

Een mes heeft een oppervlakte van 0,05 cm2. Er wordt een kracht van 150 N op uitgeoefend. Bereken de druk.

Druk berekenen

p = druk in N/m²

F = kracht in N

A = oppervlakte in m²

Hiernaast zie je een punaise. Je duwt er op met een kracht van 25 N. Het oppervlakte is 0,021 cm2. Om de druk te berekenen gebruik je de formule p = F / A. Bereken hoe groot de druk is in de punt van de punaise. 

Bereken: wie oefent de meeste druk uit? Angelina Jolie of Olifant 

Angelina Jolie:

F = 600 N

A = 0,0002 m²

• P = F : A
  
• P = 600 : 0,0002
  
• P = 3 000 000 N/m²
  

Olifant:

F = 50000 N

A = 0,0250 m²

• P = F : A
  
• P = 50000 : 0,0250
  
• P = 2 000 000 N/m²
  

Katrollen

Vaste katrol:

de richting van de kracht veranderd

De grootte van de kracht

veranderd niet.

Losse katrol:

De krachten worden verdeeld.

LET OP:

Je hebt minder kracht nodig; de helft, 

maar niet minder energie.

je moet twee keer zoveel touw binnenhalen

Takel

Combinatie 

Vaste katrol en losse katrol

Voordelen van beide katrollen

Veranderen richting

Verdelen krachten

Rekenen met katrollen/takels

een kast van 30 kg

katrol weegt 5 kg

moet 3 meter omhoog

getakeld worden.

1. Met welke kracht moet

worden getrokken?

2. Hoeveel touw moet

worden ingehaald?

Rekenen met katrollen/takels

een kast van 30 kg

katrol weegt 5 kg

moet 1 meter omhoog

getakeld worden.

1. Met welke kracht moet

worden getrokken?

2. Hoeveel touw moet

worden ingehaald?

Voorbereiding toets

Maak de samenvatting af van elke paragraaf. 

Oefentoets

Gemengde opdrachten