Week 5 Les 1 De Gouden Eeuw

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo
• Leerjaar 2

Week 5 Les 1 De Gouden Eeuw

Wat weet je al over krachten?

Effecten van een kracht

• door de kracht verandert de richting van de bal, want de bal gaat de andere kant op;
• door de kracht verandert ook de snelheid van de bal. Hoe harder de slag, hoe sneller de bal wegvliegt;
• ook de vorm van de bal verandert, want de kracht maakt een deuk in de bal. Deze deuk veert er vanzelf weer uit.

Soorten krachten

Je hebt verschillende soorten krachten. Aan de naam van de kracht zie je meestal wat voor kracht het is. Voorbeelden zijn:

• spierkracht;

• veerkracht;

• spankracht;

• zwaartekracht;

• magnetische kracht.

Zwaartekracht en massa

• Zwaartekracht is de kracht waarmee de aarde voorwerpen aantrekt. De zwaartekracht werkt dus altijd naar beneden. 
• Om een voorwerp met een massa van 1 kg op te tillen, heb je een kracht nodig van 10 N. 
• Als je de zwaartekracht op een massa wilt uitrekenen, moet je de massa in kg vermenigvuldigen met de sterkte van de zwaartekracht. 
• Dit schrijf je als de formule: zwaartekracht = massa × 10

Met daarbij:

• zwaartekracht in Newton (N);

• massa in kilogram;

• sterkte van de zwaartekracht in newton per kilogram (N/kg).

Wat is zwaartekracht?

1. De kracht die je zwaarder maakt
2. De kracht die je naar beneden trekt
3. De kracht die je omhoog duwt
4. De kracht die je naar voren trekt

Zwaartekracht meet je in?

1. Kilogram
2. Newton
3. Massa
4. Kracht

Op een voorwerp van 1 kg werkt de zwaartekracht.
Hoe groot is de zwaartekracht?

1. 0,1 N
2. 1 N
3. 10 N
4. 1000 N

Op een voorwerp van 3,5 kg werkt de zwaartekracht.
Hoe groot is de zwaartekracht?

1. 0,35 N
2. 3,5 N
3. 35 N
4. 350 N

Op een voorwerp van 200 g werkt de zwaartekracht.
Hoe groot is de zwaartekracht?

1. 0,2 N
2. 2 N
3. 20 N
4. 2000 N

Krachten vergroten

• Als er een zwaar ongeluk is gebeurd, moet de brandweer soms helpen. 

Door het ongeluk is een auto soms vervormd. De deuren kunnen klem 

zitten en niet meer opengaan. Om het slachtoffer uit het wrak te bevrijden, gebruikt de brandweerman een breekijzer.

• Met een breekijzer kun je meer kracht zetten dan met je blote handen. Die kracht is wel twintig keer groter. Een breekijzer is een sterk stuk metaal met een speciale vorm. De brandweerman zet het korte uiteinde tussen de deur. Hij duwt op het lange uiteinde van het breekijzer. Zo kan hij een grote kracht uitoefenen.

Hefbomen

Een breekijzer is een voorbeeld van een hefboom. Een hefboom heeft drie punten (figuur 3):

• een werkpunt; waar je de kracht uitoefent.

• een draaipunt; bij het draaipunt kan de hefboom draaien.

• een lastpunt: met het lastpunt oefent de hefboom een kracht uit op een voorwerp.

Krachtvergroting

• Je ziet bij alle hefbomen een lang uiteinde en een kort uiteinde. Het lange uiteinde houd je vast. Met het korte uiteinde zet je kracht op een voorwerp.
• Bij het breekijzer is het werkpunt 60 cm van het draaipunt. Deze afstand noem je de werkarm. Hoe langer de werkarm, hoe meer je kracht wordt vergroot.
• Het lastpunt is 3 cm van het draaipunt. Deze afstand noem je de lastarm. Hoe korter de lastarm, hoe meer je kracht wordt 

vergroot.

Oefenen met hefbomen

Ga aan de slag met het oefenen met hefbomen op de volgende website: https://phet.colorado.edu/sims/html/balancing-act/latest/balancing-act_nl.html 

Wat is een hefboom?

1. Een hefboom is een hulpmiddel om iets omhoog te krijgen.
2. Een hefboom is eigenlijk een schommel
3. Een hefboom is een soort zaad, lekker romig
4. Gerrie vind hefbomen heel leuk

Wat is GEEN hefboom?

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

De hefboom is niet in evenwicht. Voor evenwicht moet...

1. het meisje naar het midden toe schuiven
2. de jongen naar het midden toe schuiven
3. het meisje naar achter schuiven
4. de jongen naar achter schuiven

Wat gebeurt er met deze hefboom ?

1. De hefboom draait linksom
2. De hefboom draait rechtsom
3. Niets, want de hefboom is in evenwicht

Is de hefboom in evenwicht?

F​1​​×l​1​​=F​2​​×l​2​​

F​1​​×l​1​​=F​2​​×l​2​​

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

F bij hefboom a is

1. 64 m
2. 9,0 Nm
3. 0,090 mN
4. 9,0 N

Vaste katrol

• Soms moeten zware meubels naar een hoge verdieping. Denk aan de hijsbalk. Als er geen lift is, kun je een vaste katrol gebruiken. 
• Een katrol is een platte schijf met een groef waar een touw of een kabel in ligt. De katrol zit vast en kan niet op en neer bewegen. Met een vaste katrol hijsen de jongens in afbeelding 1 de bank naar boven. 
• De grootte van de kracht verandert niet, maar de richting van de kracht wel. (afb.2)

Losse katrol

• Een losse katrol beweegt op en neer (afbeelding 3). Eén eind van het touw zit vast. Aan het andere eind moet je trekken om de katrol omhoog te bewegen. 
• Met een losse katrol heb je de helft van de kracht nodig om een last op te tillen. Dat komt doordat de zwaartekracht op het gewicht wordt verdeeld over twee stukken touw (afbeelding 4).
  

Takels

• Een losse katrol is niet altijd handig in gebruik. Je moet boven de last staan en de last omhoogtrekken. Meestal is het handiger om onder de last te staan. Daarvoor gebruik je een combinatie van een vaste en een losse katrol (afbeelding 9). Dit werktuig heet een takel.
  
• De kist in afbeelding 9 heeft een massa van 60 kg. De zwaartekracht op de kist is dus 600 N. Om de kist te tillen, hoef je maar met 300 N aan het touw te trekken. 

Dat komt doordat de kracht is verdeeld over de twee stukken touw van 

de losse katrol. Je hebt dus minder kracht nodig om de kist op te tillen.

• Als je de kist 4 m omhoog wilt takelen, moet je 2 × 4 = 8 m 

touw naar je toe trekken. Je hebt dus de helft van de kracht nodig, 

maar je moet wel 2× zo veel touw inhalen.

Takels

Voor takels geldt dus:

• Als een voorwerp aan 2 stukken touw hangt, heb je 2× zo weinig kracht nodig, maar moet je wel 2× zo veel touw inhalen.
  
• Als een voorwerp aan 3 stukken touw hangt, heb je 3× zo weinig kracht nodig, maar moet je wel 3× zo veel touw inhalen. Enzovoort.

Met een katrol kun je dingen omhoog hijsen.

1. waar
2. niet waar

Met een vaste katrol....

1. verander je alleen de richting van de kracht
2. wordt het gewicht van de last kleiner
3. wordt het gewicht van de last groter
4. verandert er niets

Welke zin is niet waar over een vaste katrol?

1. Een vaste katrol zit meestal vast aan een muur of plafond.
2. Een vaste katrol verkleint de kracht om iets op te tillen.
3. Een takel kan meerdere vaste katrollen hebben.

De hijsafstand (lengte van het touw) bij gebruik van een losse katrol neemt

1. Toe
2. Af
3. Blijft gelijk

Hoeveel Newton weegt een voorwerp als je, met 1 losse katrol, een kracht van 600N moet leveren?

1. 400N
2. 1200N
3. 1800N
4. 200N

Als de losse katrol 1 m omhoog gaat, wat is de lengte van het binnengehaald touw?

1. 1
2. 2
3. 3
4. 4

Een verhuizer gebruikt een vaste katrol om een last van 800 N omhoog te hijsen over een afstand
van 6 m.
Wat is het voordeel van zo'n vast katrol?

1. Dan hoeft hij maar met 400 N aan het touw te trekken.
2. Dan hoeft hij minder arbeid te verrichten
3. Het is gemakkelijker om het touw naar beneden te trekken dan de kist omhoog.
4. Hij hoeft dan maar 3m touw in te halen.

Ze voegen een losse katrol toe. Wat gebeurt er nu met de hijskracht?

1. Verdubbeld
2. Wordt de helft
3. Blijft het zelfde

Een last van 1200 N moet 1 m opgehesen worden met een vaste katrol. Hoeveel trekkracht is er nodig?

1. 1200 N
2. 2400 N
3. 600 N

Ik wil een blok van 90 kg optillen met 1 vaste en 1 losse katrol, hoeveel kracht moet ik ongeveer leveren?

1. 900 N
2. 450 N
3. 300N
4. 100N

Ga nu terug naar de les.