4.4 Hefbomen

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo g, t
• Leerjaar 3

H4 Kracht en Beweging

4.4 Hefbomen. 

Harry fietst 28 km in 50 min. Bereken de gemiddelde snelheid van Harry in km/h

Leerdoelen 4.4

17. Ik kan voorbeelden geven van hefbomen en uitleggen wat er bedoeld wordt met draaipunt, korte arm en lange arm

18. Ik kan uitleggen wanneer een hefboom in evenwicht is.

19. Ik kan met de hefboomregel bereken wanneer een hefboom in evenwicht is.

20. Ik kan uitleggen wat er gebeurt met de richting van kracht als er gebruik wordt gemaakt van een katrol

21. ik kan uitleggen wat een takel is.

Geef 3 voorbeelden van een hefboom

hefboom

• vergroten van (spier)kracht
  

• Hefboom bestaat uit: 

1. lange arm, 
   
2. korte arm, 
   
3. draaipunt. 

• vb: Schaar, hamer, tang, steeksleutel, deurklink 
  

hefboom

Waar is de kracht van de schaar het grootst?

1. punt A
2. punt b

1

2

3

4

Hefboomregel

maak opdracht 4 op blz 26.  

Hefboomregel

Voor een hefboom in evenwicht geldt de hefboomregel 

Kracht 1 x arm 1 = kracht 2 x arm 2 

F₁ x l₁ = F₂ x l₂

_{F is kracht in newton}

l is lengte van de arm in m 

Kracht 1 x arm 1 = kracht 2 x arm 2 

 F1 x l1 = F2 x l2

hefboomregel berekening

Kracht​links​​⋅Arm​links​​=Kracht​rechts​​⋅Arm​rechts​​

F​links​​⋅l​links​​=F​rechts​​⋅l​rechts​​

hefboom regel 

toon met een berekening aan dat de hefboom in evenwicht is? 

Gegeven: F₁ = 200N l₁ = 2 m

                   F₂ = 400N l₂ = 1 m 

Gevraagd: Is hefboom in evenwicht. 

Formule: F₁ x l₁ = F₂ x l₂ 

Berekening:  

          200 x 2 = 400 x 1 

                400 = 400 

antwoord: 

De hefboom is in evenwicht. 

bereken met de hefboom regel hoe groot de kracht is in punt s van de schaar?

Gegeven: l₁ = 2,5 cm    F₂ = 1,5 N  l₂ = 6 cm

Gevraagd: F₁ in punt S

Formule: F₁ x l₁ = F₂ x l₁ 

Berekening:      F₁ x l₁ = F₂ x l₂

                                    F₁ x 2,5 = 1,5 x 6

                              F₁ x 2,5 = 9 

                              F₁ = 9 : 2,5 = 3,6

Antwoord: De kracht in punt S is 3,6 N 

uitleg berekening

Maak opdracht 11 op blz 28

maak opdracht 12 op blz 28

katrol en takels

vaste katrol: Met een vaste katrol verander je de richting van de kracht

Takel: bestaat uit losse katrol en vaste katrol. 

Voordeel: De kracht van een last wordt verdeelt waardoor je minder spierkracht hoeft te leveren.

Nadeel: Je moet meer touw binnen halen om de last de zelfde afstand te laten stijgen. 

vaste katrol: spierkracht = gelijk aan kracht van last

losse katrol: spierkracht wordt gehalveerd. 

Takel 1: last hangt aan 2 touwen spierkracht 2x zo klein

Takel 2: last hangt aan 4 touwen spierkracht 4x zo klein

je wilt de last 1 m optillen. 

takel 1: 2 touwen --> dus 2 x zoveel touw binnenhalen

Takel 2: 3 touwen --> dus 3x zoveel touw binnenhalen

Takel 3: 4 touwen --> dus 4 x zoveel touw binnen halen. 

je hangt een last van 2000 newton aan een takel met 4 touwen. hoeveel spierkracht moet je leveren

1. 2000 N
2. 1500 N
3. 1000N
4. 500 N

een last hangt aan een takel die bestaat uit 4 touwen. Je hebt 8m touw binnengehaald. Hoeveel meter heb je de last op getild

1. 2m
2. 4m
3. 6m
4. 8m

Aan de slag

Groep onvoldoende: 4.4 opdracht 1 /tm 15

Groep Voldoende: 3,4,5, 8 t/m 15 aanbevolen 1 t/m 15 

Groep Goed: Zelf kiezen uit 1 t/m 15 aanbevolen: 3,4,5, 8 t/m 15