hst 14 paragraaf 2 "hefbomen en zwaartekracht"

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo g, t, mavo
• Leerjaar 4

hst 14.2 "hefbomen en zwaartekracht"

Leerdoelen

• Je kunt het massamiddelpunt in een balk bepalen.
• Je kunt uitleggen wat het massamiddelpunt van een voorwerp is.
• Je kunt de krachten en armen berekenen bij een hefboom in evenwicht, waarbij het massamiddelpunt niet boven het draaipunt ligt.

Zwaartepunt

Punt waar de zwaartekracht aangrijpt op een voorwerp.

Ook wel massamiddelpunt genoemd. 

Het zwaartepunt

Ook wel het Massamiddelpunt

Demo bezem

Zwaartekracht

Aangrijpingspunt

De zwaartekracht

werkt vanuit het zwaartepunt.

Het zwaartepunt is dus het aangrijpingspunt van de zwaartekracht.

Die vind je door de hulplijnen

Massamiddelpunt

De man weegt 70 kg. De afstand van A tot P is 1,4 m. De afstand van P tot Z is 0,75 m. Bereken hoe zwaar de houten balk is (in kg).

0

0

Wat is de eenheid van moment?

1. Newton
2. meter
3. Newton.meter
4. Newton per meter

Het moment van de spierkracht is

1. 0,46 Nm
2. 0,56 Nm
3. 52 Nm
4. 5,7 Nm

het moment van de kracht van 100 N is

1. 60 Nm
2. 60 N
3. 60 m
4. 0,0060 Nm

Stappenplan hefboomregel en zwaartekracht

• Zoek het draaipunt en noteer een stip.
• Zoek beide krachten. Een kracht is de zwaartekracht.
• Zoek beide armen. (afstanden tot het draaipunt) 
• Pas de momentenwet toe.

De spierkracht is  5 x kleiner, omdat de arm van de man 5 x groter is dan die van de zwaartekracht.

De kracht in de kabel moet dus minimaal 0,32 kN zijn.

Gebruik de momentenwet om F1 uit te rekenen. Er is evenwicht dus geldt: 

                          M1 = M2

                     F1 x l1 = F2 x l2

                   F1 x 2.5 = 0,8 x 1

                   F1 = 0,8 : 2,5 = 0,32

Controle van lesdoel

Bereken in de volgende dia de benodigde kracht van de hijskraan.

Gegeven         Fz = 2.5 kN

                          l1   = 1.1 m

                          Fs = ?

                          l2  = 2.9 m

Gevraagd       Fs in Kn

Oplossing        F1 x l1 = F2 x l2

                         2.5 x 1.1 = F2 x 2.9

                              2.75 = F2 x 2.9

                      2.75 : 2.9 = 0.95 kN

                            

Fs is dus    0.95 kn