H10 Krachten + H14 Werktuigen Samenvatting GT

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

Planning tot PTA 403

Week 41:  H10.1 Soorten krachten          + H10.2 Krachten in constructies

Week 42:  H10.3 Krachten samenstellen + H10.4 Krachten ontbinden

Herfstvakantie

Week 44:  H14.1 Werken met hefbomen + H14.2 Hefbomen en Fz

Week 45:  H14.3 Katrollen en takels        + H14.4 Druk

week 46:   Oefentoets en PTA 16 november 2023

Vandaag

Samenvatting H10 Krachten + H14 Werktuigen

  

Zelfstandig aan het werk

+

Huiswerkcontrole

Wat gebeurt er ...

Effecten van krachten!

• kracht kan de richting veranderen
• kracht kan de snelheid veranderen
• kracht kan de vorm veranderen: 
• => Vorm veranderd => Elastisch en plastisch

10.1 Krachten tekenen

Kracht teken je als een vector (pijl)

Hiervoor heb je 3 regels:

• aangrijppunt
• lengte
• richting

Krachtenschaal: bv     1 cm ≙ 5 N

Zwaartekracht: Fz

Fz = m x g

F_z = Zwaartekracht (N)
m = massa (kg)
g = valversnelling (N/kg of m/s2) (binas!!)

LET OP!!! massa is GEEN gewicht

Opgave 7b (p. 77)

Yasmine gebruikt een krachtmeter om de zwaartekracht te meten van een zak drop van 250 g. Bereken de grootte van de zwaartekracht op deze zak?

Gegevens:

• m = 250 g = 0,250 kg 
• g = 10 N/kg

Gevraagd:

• Fz = ? N

Formule:

• Fz = m x g

Uitwerking:

• Fz = 0,25 x 10 = 2,5 N

Antwoord:

• De zwaartekracht is 2,5 newton

H10.2 druk en trekkrachten

10.3 Krachten samenstellen

1. teken een evenwijdige stippellijn evenwijdig aan touw 1 tot aan de kop van   kracht 2

2. teken een evenwijdige stippellijn evenwijdig aan touw 2

      tot aan de kop van kracht 1

=> Nu heb je een parallellogram gemaakt!

3. Teken nu de resultante-kracht vanuit het                                                       aangrijpingspunt v/d boot naar waar de stippellijnen                                                       elkaar kruizen

Krachten samenstellen

Parallellogram methode

10.4 Krachten samenstellen/ontbinden

Dit is eigenlijk het omgekeerde van 

krachten samenstellen (10.3) 

• Bij krachten samenstellen weet je de twee krachten                                               die samenwerken en bereken je de nettokracht.

• Bij krachten ontbinden weet je de nettokracht                                                      en wil je de twee samenwerkende krachten weten.
  

14.4 Hoe ontbinden van een kracht!

1. teken een evenwijdige stippellijn vanuit                                                                                      de kop van de nettokracht naar touw 1

2. teken een evenwijdige stippellijn vanuit 

       de kop van de nettokracht naar touw 2

=> Nu heb je een parallellogram gemaakt!

3. Teken nu de kracht op touw 1; dit is van het                                                                              aangrijpingspunt v/d boot naar stippellijn 

4. Teken nu de kracht op touw 2; dit is van het 

    aangrijpingspunt v/d boot naar stippellijn

   

Opg 6 p.110 (H10)

a) bepaal F1 op de ketting + F2 op de staaf

• Teken (stippel)lijnen langs de lijnen waar de kracht op werkt
• Maak dan een parallellogram door twee evenwijdige lijnen te tekenen tov de lijnen waar de krachten op werken
• waar de lijnen elkaar kruizen => de kracht
• L-F1 = 4,0 cm => F1= 4,0 x 20 = 80 N
• LF2 = 3,3 cm => F2 = 3,3 x 20 = 66 N

Antwoord vraag 6b en 6c

• 6b: Drukkrachten      6c:  trekkrachten

14.1 Werken met hefbomen

• Door de verhouding in de hefboom => lange arm kost weinig kracht en korte arm kost veel kracht 
• Hefboomregel;  Werkarm N keer zo groot als lastarm <=>                                                 dan is de last N keer zo groot als de werkkracht

• GT:  M1 = M2  =>  F1 x l1 = F2 x l2  (M = moment in de eenheid Nm)
  

                                          

14.2 Stappenplan hefboomregel en zwaartekracht

• Zoek het draaipunt en noteer een stip.
• Zoek de krachten. (bv zwaartekracht, spierkracht)
• Verleng eventueel de werklijnen waarover de kracht werkt.
• Zoek beide armen. (kortste en loodrechte lijn van werklijn naar draaipunt)
• Pas de momentenwet toe. (M1 = M2  =>  F1 x l1 = F2 x l2)

                   Schrijf dit stappenplan op (& leer uit je hoofd) en pas toe op de                                volgende slides.

Gebruik de momentenwet om kracht in de kabel (F1) uit te rekenen. (M1)

1. Waar zit het draaipunt:

• Bij "A" zit het draaipunt. 

2. Waar zit het massamiddelpunt?

• "Z" is het massamiddelpunt. (M2)

Er is evenwicht dus geldt: 

                         M1 = M2

•               F1 x l1 = F2 x l2
•               F1 x l1 = (m2 x g) x l2
•          F1 x 2,50 = (800 x 10) x 1,00
•           F1 x 2,50 = 8000 
•           F1 = 8000 : 2,50 = 3200 N
  
• De kracht in de kabel, F1, moet dus 3,2 kN zijn.

H14.3 katrol en takels

• Wat is een verschil tussen een katrol en een takel?
• Wat is een verschil tussen losse en vaste katrol
  
• Hoeveel touw moet ik inhalen om de kist 1 meter omhoog te tillen?

14.4 Druk berekenen:

druk hangt af van kracht en oppervlakte 

kracht

Kracht (F) berekenen je met de volgende formule:

F = m x g 

F = kracht in Newton (N)

m = massa in kilogram (kg)

g = valversnelling in newton per kg (N/kg), deze is op aarde altijd 10 N/kg

eenheden

De druk kan je berekenen in verschillende eenheden.

1 Pa = 1 N/m2

Eric is 66 kg. De zolen van zijn schoenen hebben elk een oppervlak van 300 cm2. 

Hoe groot is de druk die Eric op de grond uitoefent als hij met beide schoenen op de grond staat? Schrijf de berekening op.

Gegevens:

• m = 66 kg => Fz = 66 x 10 = 660 N
• A = 2 x 300 cm2 = 600 cm2

Gevraagd:

• p = ? N/cm2

Formule:

• p = F : A

Uitwerking:

• p = 660 : 600 = 1,1 N/cm2

Antwoord:

• De druk is 1,1 N/cm2

En nu zelf toepassen!!!

Maak je huiswerk verder af!

H14.4 moet einde van de week af zijn!

H14.1-H14.3 had vorige week al af moeten zijn!