3H 2.3 Hefbomen

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

Hefbomen 2.3

hoofdstuk 2 krachten

Herhaling

De zwaartekracht trekt voorwerpen naar de aarde toe. De hoeveelheid kracht wordt in Newton weergegeven.

De zwaartekracht kun je uitrekenen met de formule 

                         (m is de massa in kg; g op aarde is 9,8 N/kg.)

De zwaartekracht wordt weergegeven met een pijl (een vector) die in het midden van het voorwerp begint, dit is het zwaartepunt.   

F​z​​=m⋅g

Doelen van deze les.

• Weten wat het moment is.
• Het moment kunnen uitrekenen.
• Het evenwicht van twee momenten kunnen uitrekenen (momentenwet)

Een draaiende beweging

Als een kracht op een voorwerp werkt dat aan een kant vast zit, gaat dit voorwerp draaien.

Het gemak waarmee een voorwerp gaat draaien hangt af van de grootte van de kracht (F) (hoe groter de kracht des te gemakkelijker (sneller) gaat het voorwerp draaien) en de loodrechte afstand (r van radius, de straal van een cirkel) (hoe groter de afstand des te gemakkelijker gaat het voorwerp draaien).

een draaiende beweging

Een draaiende beweging = Moment

Het draaien noemen we het moment.

Het Moment is een natuurkundige grootheid met het symbool de hoofdletter M.

De eenheid is Newtonmeter (Nm) of Newtoncentimeter (Ncm).

De formule

Het moment kun je uitrekenen met de formule 

M=F⋅r

Schuif de symbolen naar de juiste plaats in de tekening.

F

r

Berekenen van een moment

F=m*r

M = ?

F=120N

r=0,3m

M=120x0,3

M=36Nm

Wat is de formule voor het berekenen van het moment?

1. M = F * s
2. m = F * s
3. M = F * r
4. m = F * r

Momentenwet

Als twee momenten op een voorwerp werken en daardoor is het geheel in evenwicht gebruiken we de momentenwet.

Omdat er een evenwicht is kun je zeggen dat er twee momenten zijn die gelijk zijn.

Met de 1 en de 2 geef je aan over welk moment het gaat.

M​1​​=M​2​​

Momentenwet (formule)

Vullen we de formule voor Moment in krijg je:

Bij een vraag zijn er altijd 3 van de vier gegevens bekend.

F​1​​⋅r​1​​=F​2​​⋅r​2​​

Bereken de spierkracht.
De zwaartekracht is 150 N
De lengte van de tafel is 2 meter
(bedenk zelf waar het zwaartepunt zit)

Wat is een moment?

Doelen van deze les.

• Weten wat het moment is.
• Het moment kunnen uitrekenen.
• Het evenwicht van twee momenten kunnen uitrekenen (momentenwet)

               Welke hefboom geeft de meeste kracht? 

1. Hefboom A
2. Hefboom B
3. Hefboom C
4. geen van alle

Wat gebeurt er met deze hefboom ?

1. De hefboom draait linksom
2. De hefboom draait rechtsom
3. Niets, want de hefboom is in evenwicht

Is deze hefboom in evenwicht?

1. Ja, de hefboom is in evenwicht
2. Nee, draait naar links
3. Nee, draait naar rechts

Veel werktuigen zijn hefbomen.

Wat speelt bij een hefboom een belangrijke rol?

1. Afstand tot het draaipunt
2. Grootte van beide krachten
3. De grootte van het draaipunt
4. Zowel de grootte van de krachten als de afstand tot het draaipunt

Is de hefboom in evenwicht?

F​1​​×l​1​​=F​2​​×l​2​​

F​1​​×l​1​​=F​2​​×l​2​​

F​1​​×l​1​​=F​2​​×l​2​​

1. De hefboom is in evenwicht.
2. De hefboom is niet in evenwicht.

De hefboom is in evenwicht.Bereken het gewicht aan de rechterzijde

1. 360 N
2. 120 N
3. 60 N
4. 40 N

Een hefboom heeft een punt waar de hefboom om kan draaien.
Hoe heet dat punt?

1. het middelpunt
2. het draaipunt

F bij hefboom a is

1. 64 m
2. 9,0 Nm
3. 0,090 mN
4. 9,0 N

De hefboom...

1. kantelt links naar beneden.
2. is in evenwicht.
3. kantelt rechts naar beneden.

De hefboom is niet in evenwicht. Voor evenwicht moet...

1. het meisje naar het midden toe schuiven
2. de jongen naar het midden toe schuiven
3. het meisje naar achter schuiven
4. de jongen naar achter schuiven