"werken met hefbomen"

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

"werken met hefbomen"

Succescriteria

- Je kunt uitleggen wat wordt bedoeld met het moment van een kracht.

- Je kunt berekeningen uitvoeren met het moment, de kracht en de krachtarm.

- Je kunt uitleggen waar het van afhangt of een hefboom in evenwicht                    is.

- Je kunt krachten en krachtarmen berekenen met behulp van de momentenwet.

- Je kunt herkennen of een werktuig een enkele of een dubbele                                  hefboom is.

Wat is een hefboom?

Een draaipunt met een korte en een lange krachtarm. 

Hefboom in evenwicht?

Hangt af van:

- de grootte van de krachten (N)

- de afstand tussen de krachten en de draaias (m)

Hefboom

Een hefboom heeft:

• Een draaipunt
• Een korte krachtarm (grote kracht)
• Een lange krachtarm (kleine kracht)

Moment = Kracht x krachtarm?

Het moment van een kracht is gelijk aan de grootte van de kracht x de lengte van de krachtarm.

De krachtarm van een kracht is de afstand tussen de werklijn van de kracht en de draaias van de hefboom.

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

Voorbeeld

Hoe groot is het moment? M = F x d

In symbolen

M = moment in Nm (newton * meter) 

F = kracht in N(ewton)

d = krachtarm (lengte vanaf draaipunt) in m(eter)

M=F​1​​⋅d​1​​

even over het volgende filmpje

zoals reeds gezegd: de krachtarm wordt soms ook gewoon de arm genoemd ; voor de krachtarm kunnen verschillende symbolen wordt gebruikt: d, s, l 

Bereken het moment, links en rechts. (M = F x d) 

Waar zit het draaipunt? 

Verklaar dit?

Hefboom in evenwicht

Kracht 1 x Krachtarm 1 = Kracht 2 x krachtarm 2

F = kracht in N (Newton)

d = Lengte van de krachtarm in m (meter)

F​1​​⋅d​1​​=F​2​​⋅d​2​​

Formule:

Is deze hefboom in evenwicht?

Balanceer lab

Met de volgende link kom je op het balanceer lab van Phet Colorado. Hier kun je oefenen met de hefboomwet.

Probeer eerst de inleiding uit, daarna het lab en doe daarna het spel om te zien of je het hebt begrepen.

G-route speelt evenwicht 1 tot en met 2

B-route speelt tot evenwicht 3 en de Z-route tot evenwicht 4

De volgende slide heeft een programma met geluid. Zet je geluid bij voorkeur af (en zeker mocht je dit zonder koptelefoon doen). Je bent gewaarschuwd ;-)

Zet bij de game je merktekens aan. (gemakkelijker dan de meetlat)

Belangrijk: wanneer je de massa van het voorwerp op de wip moet bepalen terwijl je er eerst een ander voorwerp moet op zetten, dan moet je eerst zoeken naar het evenwicht (de wip staat horizontaal). Pas daarna kan je de massa bepalen. 

phet.colorado.edu

het moment van de kracht van 100 N is

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

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