Momentwet & hefbomen

Momentwet & hefbomen

Lesplanning

• Herhaling krachten tekenen, zwaartekracht en hefbomen.
  Afwisselend opgaven en uitleg.
• Verbeteren formatieve toets
• Afsluiting

Aan het eind van deze lessonup kan je:

Het moment van krachten berekenen

Begrijpen dat krachten altijd werken tot aan het draaipunt

Berekenen wanneer hefbomen in evenwicht zijn

enkele hefbomen herkennen

dubbele hefbomen herkennen

Grootheid	afk.	eenheid	afk.
Moment
	F
		meter

M

Newtonmeter

Nm

Kracht

Newton

N

Lengte

l

m

Momentenwet

Momentenwet

Een hefboom is in evenwicht als geld:

F1⋅l1=F2⋅l2

Moment

Er is een moment linksom

Moment

En er is een moment rechtsom

Momentenwet

Moment = grootte van de kracht over een bepaalde afstand tot aan het draaipunt.

M=F⋅l

De EENHEID van moment is....?

Hoe groot is het moment? M = F x l

Bereken het moment van een kracht van 950 N op een afstand van 45 cm

Om voorwerpen bij hoge gebouwen naar boven te brengen, worden dakkranen ingezet. Van zo’n kraan zie je hieronder een afbeelding. De kraan is in gebruik en in evenwicht. De massa van het contragewicht bedraagt 1250kg. Toon met een berekening aan dat het moment van het contragewicht ten opzichte van punt S 7500 Nm is.

De scheepslift

Hierna volgt een eindexamenvraag over de scheepslift. Het kan zijn dat je dia's terug moet voor de juiste informatie.

In Schotland zijn elf sluizen vervangen door één draaiende scheepslift.
De scheepslift bestaat uit twee bakken met water.
Een boot vaart de onderste bak binnen en de deur wordt gesloten. De constructie maakt een halve draai linksom waarna de boot 24 m hoger verder kan varen. Je ziet een afbeelding van de constructie halverwege de draai. De twee bakken staan dan op gelijke hoogte. De massa van elke bak met of zonder een boot is 2,8 · 10 5 kg. In de afbeelding is Z het zwaartepunt.
-> Bereken het moment van de rechter bak met boot ten opzichte van
draaipunt D

Vergelijk in deze situatie het moment van de linker bak met het moment
van de rechterbak.
Wat is juist?
Het moment van de linker bak is

1. Even groot
2. Kleiner
3. Groter

De rechter bak beweegt vanuit deze stand een paar meter omhoog. Over
de gevolgen hiervan voor een aantal grootheden staat op de
uitwerkbijlage een tabel.
 Zet in de tabel in elke rij één kruisje in de juiste kolom.

	Blijft gelijk	Wordt groter	Wordt kleiner
De zwaartekracht van de bak
De arm van de bak
Het moment van de bak

X

X

X

Krachten in evenwicht

Krachten zijn in evenwicht als geld:

Voor M geld

Voor de momenten (evenwichts) wet geld dus:

M1=M2

M=F⋅l

F1⋅l1=F2⋅l2

Hiernaast is een afbeelding van een truck met een oplegger. De oplegger heeft een zwaartekracht van 80kN. Hoe groot is de kracht in punt S op de truck?

Renske maakt tijdens de natuurkundeles een opstelling met een aluminium buis met aan een uiteinde een gewicht aan een touwtje. De buis van 1,0 m lengte is in evenwicht. D is het draaipunt. Het zwaartepunt van de buis is aangegeven met punt Z.