h14.1 "werken met hefbomen"

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

De zwaartekracht

Vanuit het zwaartepunt

Loodrecht naar beneden

Welke krachten zitten er in de touwen?

(spankracht)

Teken eerst de normaalkracht

(beginnen in het touw en loodrecht omhoog even groot als de zwaartekracht)

maak een parallellogram met de hulplijnen.

de normaalkracht is de diagonaal. de hulplijnen worden de zijdes van de parallellogram

De vectoren opmeten en met de schaal uitrekenen

Schets

Maak een schets van de situatie en teken de resultante kracht.

Ontbind vervolgens de kracht in de werklijnen

Met welke methode kun je een netto kracht ontbinden als je de werklijnen van de 2 oorspronkelijke krachten hebt?

1. Met de kop- staartmethode
2. Met de parallellogram methode
3. Met beide methoden
4. Met geen van beide methoden

Julian wil een kracht ontbinden in twee componenten. In welke tekening heeft hij de kracht op de juiste wijze in twee componenten ontbonden?

1. Tekening A
2. Tekening B
3. Tekening C
4. Tekening D

H 14.1 "werken met hefbomen"

Leerdoelen

• Je kunt het moment van een kracht berekenen.
• Je kunt uitleggen wanneer een hefboom in evenwicht is.
• Je kunt de krachten en armen berekenen bij een hefboom in evenwicht.
• Je kunt de krachten en armen berekenen bij een hefboom in werktuigen.
• Je kunt bij een hefboom in evenwicht beschrijven op welke manier met een kleine kracht een grote kracht wordt uitgeoefend.

Hefboom

Een hefboom heeft:

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

Moment = Kracht x Arm?

• Het moment van een kracht is gelijk aan de grootte van de kracht x de lengte van de arm.
• De arm van een kracht is de afstand tussen de werklijn van de kracht en de draai-as van de hefboom.

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

In symbolen

M = moment in Nm (newton * meter) 

F = kracht in N(ewton)

l = arm (lengte vanaf draaipunt) in m(eter)

M=F​1​​⋅L​1​​

Hefboom in evenwicht?

Hangt af van:

- de grootte van de krachten (N)

- de afstand tussen de krachten en de draai-as (m)

Hefboom in evenwicht

Kracht 1 x Arm 1 = Kracht 2 x Arm 2

F = kracht in N (Newton)

L = Lengte van de arm in m (meter)

F​1​​⋅L​1​​=F​2​​⋅L​2​​

Formule:

Hoe groot is het moment? M = F x l

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.

phet.colorado.edu

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

het moment van de kracht van 100 N is

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