Les 3 Werktuigen en Constructies

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

Les 3 werktuigen en constructies

Moment

• Moment van een kracht = de draaineiging van een kracht.
• Bijvoorbeeld een scheef hangend schilderij

Moment

• Er is altijd een kracht en een draaipunt aanwezig.
• Het voorwerp draait net zolang totdat de werklijn van de kracht door het draaipunt gaat.

Moment

• Moment heeft ook een richting.
• De richtingen zijn linksom of rechtsom.
• Linksom = tegen de klok in.
• Rechtsom = met de klok mee.
• Op het moment van loslaten draait het schilderij met de klok mee, dus het moment is rechtsom.

Moment van een kracht

     linksom                                                                                          rechtsom

                                                  evenwicht

Opdracht

Maak de opdracht in learning app

https://learningapps.org/display?v=pein8juuc18

moment = grootte van kracht x lengte van arm

Kracht is in newton

Lengte van arm is in meter

Moment is in newton meter

Soms wordt er voor de lengte van de arm een ander symbool gebruikt:

r of d                                                                

                                                                                            of   

M=F⋅l

M=F⋅r

M=F⋅d

Aantekening

Vul de tabel met grootheden en eenheden achter in je schrift aan:

• M is het moment in Newtonmeter (Nm)
• F is de kracht in Newton (N)
•       is de arm in meter (m)

l

Momentenwet     (hefboomwet)

Een hefboom is in evenwicht, als de som van de momenten linksom gelijk is aan de som van de momenten rechtsom.

Formule:

                                                          links                         rechts

M​L1​​+M​L2​​+...(links)=M​R1​​+M​R2​​+...(rechts)

M

=

M

Een hefboom heeft in natuurkundige beschrijving de volgende items. Welke hoort er niet bij?

1. Draaipunt
2. Kracht
3. Massa
4. Arm

De arm van de werkkracht is 4x zo klein als die van de spierkracht. Bij evenwicht is de spierkracht is dus:

1. 4x zo groot als de werkkracht
2. 4x zo klein als de werkkracht
3. 2x zo groot als de werkkracht
4. 2x zo klein als de werkkracht

De eenheid van kracht is:

1. N
2. F
3. kg
4. Nm

De eenheid van krachtmoment is:

1. N/m
2. Nm
3. N
4. Ncm

Een kracht van 750N grijpt loodrecht aan op een hefboom. De arm is 3780mm. Hoe groot is het krachtmoment?

1. 3215 Nm
2. 2780 Nm
3. 2835 Nm
4. 2935 Nm

Om bij een hefboom evenwicht te krijgen moet:

1. De kracht aan de linkerkant gelijk zijn aan de kracht aan de rechterkant.
2. Het krachtmoment aan de linkerkant gelijk zijn aan het krachtmoment aan de rechterkant.
3. De massa aan beide zijden gelijk zijn.
4. Geen van bovenstaande antwoorden.

Opdracht

Maak de opdrachten op de volgende slides en laat de antwoorden controleren door de docent.

Oefenopgave 1:

Oefenopgave 2

Bepaal of deze hefboom in evenwicht is als alle gewichtjes identiek zijn en een gewichtje heeft een massa van 4 kg

Aan een hefboom hangt op 25 cm van het draaipunt een massablokje van 30 gram. Hoe ver moet je een massablokje van 15 gram hangen aan de andere kant voor evenwicht?

1. Op een afstand kleiner dan 25 cm
2. Ook op 25 cm
3. Op een afstand groter dan 25 cm
4. Ik weet het niet

Aan een hefboom hangt op 15 cm van het draaipunt een massablokje van 50 gram. Hoe ver moet je een massablokje van 30 gram hangen aan de andere kant voor evenwicht?

1. Op 20 cm
2. Op 25 cm
3. Op 30 cm
4. Het goede antwoord staat er niet bij

Laat met een JUISTE berekening (g = 10 N/kg) zien aan welke kant en op welke afstand de extra brandblusser moet staan voor evenwicht.

Uitleg

De krachten zijn de zwaartekrachten dus 50 N (brandblusser) en 100 N (vuilnisbak).

M_linksom = F_{(brandblusser)} x r_{(brandblusser)} =

M_linksom = 50 N x 2 m = 100 Nm

M_rechtsom = F_(vuilnisbak) x r_(vuilnisbak) =

M_rechtsom = 100N x 0,75m = 75 Nm

Het moment links is groter dan het moment , dus de extra massa moet rechts.

Er moet nog 100-75 = 25 Nm rechts geleverd worden.

M = F x r --> r = M / F = 25 / 50 = 0,50 m.

De extra brandblusser moet rechts, op 0,5 m afstand.

Opdracht

• Op de volgende pagina staat een link naar een applet met    

       een spel.

• Zorg dat je level 3 en 4 beheerst.

phet.colorado.edu

Huiswerk

Lees blz 140 en 142 tot krachtmoment

Maak vraag 28

www.bing.com