2.3 Hefbomen (II)

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 3

Hoofdstuk 2: Krachten

Wat gaan we vandaag doen?

• Terugblik op vorige les
• Vervolg paragraaf 2.3
• Klassikaal oefenen
• Zelfstandig aan de slag

Wat is GEEN hefboom?

1. Schaar
2. Hamer
3. Tuinslang
4. Breekijzer

Wat is een hefboom?

1. Een manier om een voorwerp zwaarder te maken
2. Een manier om meer kracht uit te oefenen
3. Een manier een boom om te hakken
4. Een manier om een website te programeren

Is de hefboom in evenwicht?

F​1​​×l​1​​=F​2​​×l​2​​

F​1​​×l​1​​=F​2​​×l​2​​

F​l​​×r​l​​=F​r​​×r​r​​

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

het moment links is
....?

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

Breng de hefboom in evenwicht

De hefboom...

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

Een 2,0 kg zware steen hangt
aan een 4,0 meter lange homogene hefboom. De hefboom is in evenwicht. Hoe
zwaar is de hefboom?

1. 0,5 kg
2. 1,0 kg
3. 2,0 kg
4. 4,0 kg

Is deze hefboom in evenwicht?

Toon met een berekening aan of deze hefboom in evenwicht is of niet.

Martijn traint zijn arm- en rugspieren door zich op te drukken. De afbeelding hieronder toont Martijn in de bovenste stand. In deze stand wordt door de grond een normaalkracht F uitgeoefend op zijn arm. Deze kracht zorgt er, samen met dezelfde even grote kracht op zijn andere arm en de zwaartekracht dat Martijn in evenwicht is ten opzichte van scharnierpunt S.. De massa van Martijn is 64 kg en zijn lengte is 1,70 m. In de afbeelding stelt Z het

 zwaartepunt van Martijn voor. Bepaal uit onderstaande afbeelding de grootte van kracht F.

Herhaling

De kruiwagen hiernaast is beladen met 150 Kg aan stenen. De stenen hebben een afstand tot de as van 40 cm. De handvaten hebben een afstand van 150 cm tot de as. Hoeveel kracht moet je leveren om de kruiwagen te laten rijden?

Geef bij elke van de hefbomen de krachten en het draaipunt weer met behulp van driehoek en pijlen.

Leerdoelen

• De leerling kan het principe van hefbomen uitleggen
• De leerling kan uitleggen wat het "moment' betekent.
• De leerling kan het moment uitrekenen.
• De leerling kan meerdere momenten met elkaar vergelijken. 

Paragraaf 2.3 Hefbomen

Veel krachten om ons heen zijn veel te groot om te overbruggen. Om die kracht toch te kunnen leveren maken we gebruik van hefbomen. 

Paragraaf 2.3 Hefbomen

Het basisprincipe van een hefboom is:

               "Wat je wint aan kracht, verlies je aan afstand."

Je hoeft minder kracht te leveren, maar je moet daarvoor wel meer afstand afleggen. 

Beeldbank

Paragraaf 2.3 Hefbomen

Bij een hefboom kijken we dus naar 2 dingen: De kracht die je levert en de lengte van de arm. Samen zorgen deze 2 grootheden voor een "moment". 

In de natuurkunde heeft moment altijd met draaiing te maken. Het is de combinatie van kracht en afstand.

Wipwap

M=F⋅r

Paragraaf 2.3 Hefbomen

Soms heb je te maken met meerdere momenten. Deze momenten kunnen we dan met elkaar vergelijken. 

Bij een evenwicht zijn de momenten aan beide kanten van het draaipunt gelijk. 

Wipwap

M​l​​=M​r​​

F​l​​⋅r​l​​=F​r​​⋅r​r​​

Martijn traint zijn arm- en rugspieren door zich op te drukken. De afbeelding hieronder toont Martijn in de bovenste stand. In deze stand wordt door de grond een normaalkracht F uitgeoefend op zijn arm. Deze kracht zorgt er, samen met dezelfde even grote kracht op zijn andere arm en de zwaartekracht dat Martijn in evenwicht is ten opzichte van scharnierpunt S.. De massa van Martijn is 64 kg en zijn lengte is 1,70 m. In de afbeelding stelt Z het

 zwaartepunt van Martijn voor. Bepaal uit onderstaande afbeelding de grootte van kracht F.

Herhaling

De kruiwagen hiernaast is beladen met 150 Kg aan stenen. De stenen hebben een afstand tot de as van 40 cm. De handvaten hebben een afstand van 150 cm tot de as. Hoeveel kracht moet je leveren om de kruiwagen te laten rijden?

Wat is voor jouw nog lastig als het om hefbomen gaat?

Zelfstandig aan de slag

H3: 

Lees paragraaf 3

Maak de vragen 

Ben je klaar? Bekijk paragraaf 1-2 nog een. Of maak een samenvatting van paragraaf 3