Hoofdstuk 10.3 Katrollen en takels K4 les 3

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k
• Leerjaar 3

H10: Werktuigen

Introductie

§ 10.1 Krachten

§ 10.2 Hefbomen

§ 10.3 Katrollen en takels

§ 10.4 Druk

Leerdoelen

1. Je kent het verschil tussen een losse en vaste katrol.
2. Je weet hoe je moet rekenen met katrollen.

Over welke opgaven van
het huiswerk zijn er vragen?

Terugblik

1. Je kunt het draaipunt en de armen van een hefboom herkennen.
2. Je kunt bij werktuigen beschrijven hoe je met een kleine kracht een grote kracht uitoefent.
3. Je kunt bepalen hoeveel keer een werktuig de kracht vergroot die erop werkt.
4. Je kunt verschillende soorten hefbomen herkennen.

Een honkbalknuppel gebruik je, omdat

1. hij je arm langer maakt en je dan je kracht kunt vergroten
2. hij er voor zorgt dat je geen blauwe plekken op je arm krijgt
3. Hij van hout of metaal is en dat is elastisch, zodat je kunt slaan
4. Hout of metaal zwaarder is zodat je precies kunt mikken

Waarom heeft men voor het principe van een hefboom gekozen?

1. door een kleine en een grote arm, vergroot je de kracht.
2. door een kleine en een grote arm, brand de blijde niet af met een vuurbal
3. door een kleine en een grote arm is het hout sterker
4. door een kleine en een grote arm, ben je sneller klaar.

vul in:
Hoe (1) de hefboom is
hoe (2) kracht je kunt zetten

1. 1 kleiner 2 meer
2. 1 groter 2 minder
3. 1 groter 2 meer
4. 1 krachtiger 2 minder

Je wil een moer losdraaien van je fiets. Hij zit erg vast, welke sleutel gebruik je?

------>

------>

1. De langste boven
2. De kortste beneden
3. geen van allen
4. mijn huissleutels

Deze schaar,

1. gebruik ik altijd voor metaal zoals ijzer
2. gebruik ik altijd voor papier zoals behang
3. gebruik ik altijd voor in de tuin zoals takken
4. gebruik ik altijd voor karton zoals dozen

Deze schaar,

1. gebruik ik altijd voor metaal zoals ijzer
2. gebruik ik altijd voor papier zoals behang
3. gebruik ik altijd voor in de tuin zoals takken
4. gebruik ik altijd voor noten zoals hazelnoot

Welke kracht zie je hier ?

1. trekkracht
2. drukkracht
3. wringkracht
4. buigkracht

Leerdoelen 10.3 Katrollen en takels

1. Je kunt het verschil tussen vaste en losse katrollen beschrijven.
   
2. Je kunt het verschil tussen een takel en een katrol uitleggen.
   
3. Je kunt uitleggen hoe je de kracht met een takel kunt verminderen.
   
4. Je kunt berekenen hoeveel de hijskracht door een takel wordt vergroot.
   
5. Je kunt berekenen hoeveel de hijsafstand door een takel wordt verminderd.

De vaste katrol

Een vaste katrol verandert alleen de richting van de kracht.

In deze situatie is de katrol een vaste katrol (afb2). De doos heeft een massa van 20 kg. Er trekt dus een kracht van 200 N aan het touw.

(afbeelding 1)

(afbeelding 2)

De vaste katrol

(afbeelding 2)

Om de verhuisdoos omhoog te hijsen, moet je met een kracht van 200 N aan het touw trekken. 

In het begin is de hijskracht zelfs nog iets groter dan 200 N; anders komt de doos niet in beweging. 

Daarna is een hijskracht van 200 N genoeg om de doos verder te laten bewegen.

Een vaste katrol zorgt er niet voor dat je minder hard aan het touw hoeft te trekken. 

Hij verandert alleen de richting van de kracht.

Hijsen met een takel

Een los katrol verminderd de kracht met het aantal touwen dat wordt gebruikt.

De afstand van de touwen wordt daarmee wel vergroot.

Winst en verlies van een takel

De takel in afb. 3 maakt vergeleken met een vaste katrol de hijskracht op het voorwerp twee keer zo groot. 

Je hoeft maar met 300 N aan het touw te trekken om een voorwerp van 600 N omhoog te hijsen. 

Dat is de winst van de takel.

Winst en verlies van een takel

Behalve winst is er ook verlies. 

In afb. 3 kun je zien waaraan dat ligt. 

De twee stukken touw waaraan de kist hangt, moeten allebei korter worden gemaakt. Daardoor gaat de kist maar één meter omhoog als je het touw twee meter naar beneden trekt. 

Dat is het verlies van de takel.

Winst en verlies van een takel

Veel takels hebben meer dan twee katrollen. 

Hoe groter het aantal katrollen, des te groter wordt de 

hijskracht en des te kleiner de hijsafstand. 

De hijsafstand is de afstand die het voorwerp omhoog beweegt.

Voor elke takel geldt:

Als het voorwerp aan n stukken touw hangt,

wordt de hijskracht n keer zo groot en de hijsafstand n keer zo klein.

Grotere kracht, kleinere hijsafstand.

Voorbeeldopdracht 1

De takel in afb.4 heeft zes katrollen: drie vaste en drie losse. 

Alfons heeft een last van 75 kg en wil deze met een takel 8,0 m omhooghijsen.

Bereken met hoeveel kracht Alfons aan het touw moet trekken (Fs) en 

hoeveel meter touw hij moet inhalen.

Het voorwerp hangt aan zes stukken touw, dus n = 6.    

gegevens

m = 75 kg

h = 8,0 m

gevraagd

Fs = ? N

Fz = m · g = 75 × 10 = 750 N

De benodigde spierkracht is Fs =Fz/N= 750/6= 125 N.

Het aantal meters touw is h · n = 8,0 × 6 = 48 m.

Aan de slag!

Maak opdracht: van paragraaf 10.3 Katrollen en takels

1 t/m 12

Je mag samenwerken!

Waar wil je nog extra uitleg over?

Welke 3 dingen heb jij deze les geleerd?

Samenvatting

Afsluiting: we weten.................

1. Je kunt het verschil tussen vaste en losse katrollen beschrijven.
2. Je kunt het verschil tussen een takel en een katrol uitleggen.
3. Je kunt uitleggen hoe je de kracht met een takel kunt verminderen.
4. Je kunt berekenen hoeveel de hijskracht door een takel wordt vergroot.
5. Je kunt berekenen hoeveel de hijsafstand door een takel wordt verminderd.

Het is duidelijk waar we met het hoofdstuk aan het werk gaan

😒🙁😐🙂😃

Ik begrijp de leerdoelen van deze les?

😒🙁😐🙂😃

De les was leuk?

😒🙁😐🙂😃

Afsluiting

Volgende les:

Huiswerk:

• Zet in je planner!!
• Maak opdrachten op de examensite

Dank voor jullie aandacht!