(HAVO) 2.3 Hefbomen + 2.4 Werktuigen

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

2.3 Hefbomen + 2.4 Werktuigen

Programma

-Formatieve check	10 min
-Oefeningen nakijken	10 min
-Hefbomen	20 min
-Werktuigen	15 min
-Oefenen	25 min

Formatieve check

Klik op de link om naar een nieuwe les te gaan, hierbij kan je zelf feedback geven op je leerdoelen:

Checks voor 2.3 Hefbomen + 2.4 Werktuigen

De laatste slide sla je voor nu over, deze is voor het einde van de les!

Oefeningen nakijken

Ik loop langs om te controleren of je je spullen bij je hebt en of de oefeningen gemaakt zijn.

De antwoorden staan in het eerste tabblad van de Studiewijzer in Magister.

Afmaken 2.2

We moeten eerst de resterende stof afmaken van 2.2. Daarna gaan we aan de slag met 2.3.

Resultante kracht

De resultante kracht (F_res) is de optelsom van alle krachten.

Als F_res = 0, dan is het voorwerp in evenwicht en beweegt het niet.

F_res bepaal je dus door de krachten bij
elkaar op te tellen als ze dezelfde kant op
gaan. En aftrekken als ze
tegenovergestelde kanten op gaan.

Joey doet een wedstrijdje armpjedrukken tegen zijn vader. Om het eerlijker te maken helpt zijn zus ook mee. Vader duwt met een kracht van 189 N naar rechts. Joey duwt met een kracht van 93 N naar links, zijn zus met 98 N.
Bereken welke partij aan de winnende hand is. Gebruik het stappenplan, of maak een tekening voor jezelf!

(VWO) Krachten samenstellen

Hoe bepaal je de richting en kracht van F_res, als 2 krachten in verschillende richtingen staan?

De parallellogrammethode!

De stappen die je moet doen staan nog een keer uitgelegd in je boek.

Opsplitsen

VWO 3 heeft een hele andere 2.3 en 2.4 dan HAVO.

Daarom gaat VWO nu zelfstandig aan de slag met hun eigen 2.3 (2.4 hoeft dus niet)

Leerdoelen

Wat behandelen we vandaag?

• Je kunt het principe van een hefboom uitleggen.
  
• Je kunt berekeningen maken met het verband tussen moment, kracht en arm.
  
• Je kunt de arm van een kracht meten.
  
• Je kunt rekenen met de momentenwet.
• Je kunt verschillende soorten hefbomen onderscheiden.
  
• Je kunt hefbomen in werktuigen herkennen.
  
• Je kunt bij werktuigen rekenen met de momentenwet.

Wat is een hefboom?

Een hefboom

Een hefboom is vaak een plank dat op een draaipunt zit.

Deze kan dus naar links toe vallen of naar rechts, dat is afhankelijk van hoeveel kracht er aan beide kanten zit.

Zit er links 100 N en rechts 20 N, dan valt de hefboom naar links.

Het moment

Voor evenwicht zijn dus 2 factoren van belang: De grootte van de krachten en de afstand tussen de krachten en het draaipunt, dit heet de arm.

Deze 2 factoren kan je combineren tot 1 begrip, het moment (M).

Ga met een berekening na hoe groot het moment is.
De kracht op de trapper is 500 N. De arm is 9,0 cm.

Wanneer is een hefboom in evenwicht?

De momentenwet

De momentenwet geeft aan of er evenwicht is in de hefboom.

Wanneer alle momenten links (L) op de hefboom even groot zijn als de momenten rechts (R) op de hefboom, is er evenwicht.

M_1L + M_2L + ... = M_1R + M_2R + ... 

Ga met een berekening na of de hefboom in
evenwicht is. De gewichtjes zijn alle vijf even
zwaar: 0,50 N.

Werktuigen

Werktuigen zijn hefbomen die wij in het dagelijks leven vaak gebruiken.

Omdat ze vaak 1 lange arm hebben en 1 korte arm.

Dit zorgt ervoor dat je op de lange arm maar een klein beetje kracht hoeft uit te oefenen, waardoor er een hele hoge kracht ontstaat bij de kleine arm.

Het plaatje hiernaast geeft een voorbeeld van een werktuig. Je zet een kleine kracht op de schroevendraaier, waardoor er een grote kracht bij de top ontstaat om de verfblik te openen.

Bereken hoeveel Newton er
gaat werken op de verfpot.

Geef een voorbeeld van een werktuig.

Werktuigen

Soorten werktuigen

Je kan werktuigen onderverdelen in 2 categorieën:

1. Enkele hefbomen = Een werktuig dat maar gebruik maakt van 1 hefboom, zoals een koevoet.
2. Dubbele hefbomen = Een werktuig dat gebruik maakt van 2 hefbomen, zoals een schaar.

Geen zorgen, de berekeningen blijven hetzelfde!

De nijptang wordt dichtgeknepen met
een spierkracht van 10 N.
Bereken de krachten op de spijker.

Gekke werktuigen

Het kan soms zijn dat het draaipunt helemaal niet tussen links en rechts zit, maar dat beide armen aan de linker of rechterkant zitten. Zoals bij een kruiwagen.

Nog steeds zijn de berekeningen hetzelfde!

Oefeningen

Ga aan de slag met de volgende oefeningen:

Hoofdstuk 2 Paragraaf 2:

7, 8, 9

Hoofdstuk 2 Paragraaf 3:

2, 3, 4, 6, (7)

Hoofdstuk 2 Paragraaf 4:

5, 7, 8

Welke leerdoelen beheers je?

Klik op de link, deze opent weer de check. Vul nu de laatste slide in:

Checks voor 2.3 Hefbomen + 2.4 Werktuigen