10.2 Hefbomen

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k
• Leerjaar 4

10.2 Hefbomen

10.2.1 Je kunt het draaipunt en de armen van een hefboom herkennen.

10.2.2 Je kunt bij werktuigen beschrijven hoe je met een kleine kracht een grote kracht uitoefent.

10.2.3 Je kunt bepalen hoeveel keer een werktuig de kracht vergroot die erop werkt.

10.2.4 Je kunt verschillende soorten hefbomen herkennen.

Hefbomen

Een hefboom vergroot je kracht.

Een hefboom heeft altijd een draaipunt.

Hefboom

Bij hefbomen in evenwicht bepaal je altijd in deze volgorde:

1) waar het draaipunt zit (klik de TIP open).

2) de [korte] arm van de grote kracht (in meters)

3) de grote kracht zelf (in Newton)

4) de [lange] arm van de kleine kracht (m)

5) de kleine kracht zelf (N)

TIP

Het draaipunt bij een hefboom is het punt dat zelf niet beweegt. Bij de wip op het plaatje dus het kleine rondje onder de kont van de olifant :)

Pas als je het draaipunt weet, kun je stap 2 en 4 doen, dat is de armen opmeten.

Sleep de onderdelen van de hefboom naar de beste plek.

Draaipunt

Lange arm

Kleine kracht

Draaipunt

grote kracht

Sleep de antwoorden naar de juiste positie

Aangrijpspunt spierkracht

Aangrijpspunt werkkracht

Draaipunt

Waar zit hier het draaipunt? 

En de werkkracht? 

En de spierkracht?

Spierkracht F_spier

Werkkracht F_werk

Werklijn en arm

Werklijn = verlenging van de krachtenpijl, zo ver als nodig is.

Tip: soms is verlengen niet nodig, dan heb je aan de krachtenpijl 

genoeg.

Arm = kortste afstand tussen werklijn van de kracht en het draaipunt.

Tip: deze staat dus altijd loodrecht op de werklijn.

(voorbeelden volgen hierna)

De arm I is in beide plaatjes de loodrechte (kortste) afstand tussen de werklijn van de kracht en het draaipunt (groene stip). De werklijn hoef je hier niet te verlengen. 

Balanceer lab

Met de volgende link kom je op het balanceer lab van Phet Colorado. Hier kun je oefenen met de hefboomwet.

phet.colorado.edu

Krachten vergroten

• 2 krachten zijn belangrijk: de werkkracht en de last. 
• Hierbij horen 2 armen: de werkarm en de lastarm.

Als de werkarm n keer zo groot is als de lastarm, is de last n keer zo groot als de werkkracht.

Enkele hefboom

Dubbele hefboom

Soorten hefbomen

De notenkraker

• De last zit tussen de werkkracht en het draaipunt.

• Hoeveel keer wordt de kracht vergroot?
  

Aan de slag!

Maak opdracht: van paragraaf 10.2 Hefboom

1 t/m 13

Je mag samenwerken!

Let op! Tekenopdrachten in jouw boek maken.

Klaar? ga door met H10.3 Katrollen en takels.

Onthoud

• Veel werktuigen zijn hefbomen. Met een hefboom kun je je spierkracht vergroten.

• Iedere hefboom heeft een draaipunt. De afstand van de kracht op een hefboom tot aan het draaipunt heet de arm.

• Bij een hefboom zijn twee krachten van belang: de werkkracht en de last. Door de werkkracht ver van het draaipunt aan te laten grijpen en de last dicht bij het draaipunt, zorg je ervoor dat je met een kleine werkkracht

een grote last in evenwicht kunt houden.

• Als de werkarm n keer zo groot is als de lastarm, dan is de last n keer zo groot als de werkkracht.

• Naast enkele hefbomen zoals een koevoet en een flessenopener bestaan er ook dubbele hefbomen zoals tangen en scharen.

• Er zijn ook hefbomen waarbij het draaipunt aan het uiteinde zit.

– Als de last tussen de werkkracht en draaipunt ligt, dan vergroot de hefboom de werkkracht; bijvoorbeeld bij een

kruiwagen.

– Als de werkkracht tussen de last en het draaipunt ligt, dan verkleint de hefboom de werkkracht; bijvoorbeeld bij een pincet.