4.4 Momenten (opg.23-25)

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

4.4 Momenten

Wat is de arm van een kracht?

23a,b

• De arm staat loodrecht op de werklijn dus ontstaat er een rechthoekige driehoek:
• sin(50) = oz / sz = r . 2,8m
• Dit geeft: r = 2,1 m
• M = F . r = 2,2kN . 2,1 m
• Dit geeft M = 4,6 kN.m

Bij het ophalen van de brug wordt de arm van de zwaartekracht:

1. Kleiner
2. Groter

23c. Arm Fz wordt kleiner

bij ophalen van de brug

arm Fz: horizontale gele streep

23c

• De zwaartekracht blijft gelijk maar de arm wordt kleiner.
• Het ophalen van de brug gaat steeds gemakkelijker: het tegenwerkende moment van de zw.kracht neemt af.

Bij het ophalen van de brug wordt de arm van kracht D

1. Kleiner
2. Groter

23d. Arm Fspan wordt groter

bij ophalen van de brug

arm Fspan: blauwe streep

23d,22e

• De arm van de spankracht wordt bij ophalen van het brugdek steeds groter.
• Ook is er een minder groot moment nodig.
• Dus wordt de spankracht steeds kleiner.

Opgave 24

• a. om 09:00:
• M = F . r = 0,35 . 0,60
• M = 0,21 N.m (linksom)
• b1. om 12:00
• M = 0 N.m
• b2. om 03:00
• M = 0,21 N.M (rechtsom)

Opgave 24b3

• Zw.kracht blijft gelijk 0,35 N
  
• Bereken arm r uit rechthoekige driehoek:
• cos(60) = a.z/s.z = r / 0,60m
• r = 0,30 m
• M = 0,35 . 0,30 = 0,11 N.m

Opgave 25a

• Teken op schaal 1 cm = 10 N
• Ontbinden spankracht in de twee rode krachten.
• De twee rode krachten heffen de zwaartekracht en de kracht van de staaf op.

25b. Welke krachten hebben een moment >0 rond D1 (twee antwoorden)

1. Zwaartekracht
2. Spankracht
3. Duwkracht
4. Normaalkracht

25b. In welke richting draaien de krachten rond D1? (twee antwoorden)

1. Zw.kracht linksom
2. Zw.kracht rechtsom
3. Spankracht linksom
4. Spankracht rechtsom

Opgave 25b

• De spankracht werkt linksom. Ms = 60N . 2,4cm
• De zw.kracht werkt rechtsom. Mz = 36N . 4,0cm
• De tekening is op schaal, dus armen opmeten in cm.
• Beide momenten 1,44 N.m
• (Schaalfactor is onbekend)

25c. Welke krachten hebben een moment >0 rond D2 (twee antwoorden)

1. Zwaartekracht
2. Spankracht
3. Duwkracht
4. Normaalkracht

25c. In welke richting draaien de krachten rond D2? (twee antwoorden)

1. Zw.kracht linksom
2. Zw.kracht rechtsom
3. Duwkracht linksom
4. Duwkracht rechtsom

Opgave 25c

• De duwkracht werkt linksom. Ms = 48N . 3,0cm
• De zw.kracht werkt rechtsom. Mz = 36N . 4,0cm
• De tekening is op schaal, dus armen opmeten in cm.
• Beide momenten 1,44 N.m

Waarom zijn de momenten linksom en rechtsom D1 en D2 gelijk aan elkaar?

De hefboomwet

De lamp hangt stil. Als de momenten linksom en rechtsom niet even groot zouden zijn, dan zou er een resulterend moment zijn en zou er een draaiing optreden. Dit is wat we in havo-3 hebben leren kennen als de hefboomwet en waarmee we in de volgende paragraaf verder gaan.

Huiswerk

Maak video-opdracht in classroom (Edpuzzle).

 Lees paragraaf 4.5. De hefboomwet

Maak opgaven 26-28

Vragen?

Loop je bij het maken van het huiswerk tegen vragen aan?

Bekijk de video van de opgave.

Stuur mij een mail met jouw vraag.