H-2 Par. 3 Hefbomen deel 2

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

Hoofdstuk 2

Krachten

Hoofdstuk 1 Krachten

Paragraaf 4 Hefbomen

deel 2

Hoofdstuk 2 Krachten

Paragraaf 3 Hefbomen

Deel 2

Leerdoelen:

• Je kunt rekenen met de momentenwet.
  
• Je kunt rekenen met de momentenwet bij hefbomen met het draaipunt aan het uiteinde.

Bij hefbomen is evenwicht vaak belangrijk!

Kijk naar het filmpje op de volgende sheet.

Deze hijskraan is een voorbeeld

van een hefboom die niet in

evenwicht was. Met een groot 

gevolg!

draaipunt

1

Kracht 1

Arm 1

2

Kracht 2

Arm 2

3

Bij een hefboom in evenwicht 

geldt de momentenwet.

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

M​1​​+M​2​​+...(linksom)=M​1​​+M​2​​+...(rechtsom)

Moment van een kracht

     linksom                                                                                          rechtsom

                                                  evenwicht

Rechtsom:

massa is 1500 kg

F = 1500 x 9,8 = 14700 N

Arm = 25 cm

Linksom:

massa is 0,20 kg

F = 0,20 x 9,8 = 1,96 N

Arm = 300 cm

M = F x r

     = 1,96 x 300 

     = 588 Ncm

M = F x r

     = 14700 x 25 

     = 367500 Ncm

Moment links is niet gelijk aan Moment rechts

Er is dus geen evenwicht.

Maak nu de volgende opgaven.

Maak deze opgaven in je schrift.

Gebruik steeds het volgende stappenplan:

1. Maak een schets van de hefboom.
2. Geef het draaipunt aan met de letter D.
3. Zoek kracht 1 en arm 1 op en noteer de gegevens in de schets.
4. Zoek kracht 2 en arm 2 op en noteer de gegevens in de schets.
5. Noteer de momentenwet en vul alles in wat je weet uit de schets.
6. Bereken de ontbrekende grootheid.

Oefenopgave 1

De hefboom in de tekening is in evenwicht. Kist A heeft een massa van 2,4 kg en ligt op een afstand van 1,23 meter van het draaipunt. Kist B ligt op een afstand van 0,20 meter van het draaipunt. Bereken de massa van kist B.

1. Maak een schets van de hefboom.
2. Geef het draaipunt aan met de letter D.
3. Zoek kracht 1 en arm 1 op en noteer de gegevens in de schets.
4. Zoek kracht 2 en arm 2 op en noteer de gegevens in de schets.
5. Noteer de momentenwet en vul alles in wat je weet uit de schets.
6. Bereken de ontbrekende grootheid.

Oefenopgave 2

Iemand wil met een hefboom een kist optillen. De kist heeft een massa van 150 kg. De arm van de zwaartekracht op de kist is 25 cm. De arm van de spierkracht  is 275 cm. Bereken de benodigde spierkracht.

1. Maak een schets van de hefboom.
2. Geef het draaipunt aan met de letter D.
3. Zoek kracht 1 en arm 1 op en noteer de gegevens in de schets.
4. Zoek kracht 2 en arm 2 op en noteer de gegevens in de schets.
5. Noteer de momentenwet en vul alles in wat je weet uit de schets.
6. Bereken de ontbrekende grootheid.

Oefenopgave 3

1. Maak een schets van de hefboom.
2. Geef het draaipunt aan met de letter D.
3. Zoek kracht 1 en arm 1 op en noteer de gegevens in de schets.
4. Zoek kracht 2 en arm 2 op en noteer de gegevens in de schets.
5. Noteer de momentenwet en vul alles in wat je weet uit de schets.
6. Bereken de ontbrekende grootheid.

Bij een kruiwagen zit het draaipunt in de as van het wiel.

De arm van de spierkracht is hier 1,25 m. De arm van de zwaartekracht op het materiaal in een volle kruiwagen is 0,22 m. Stel dat iemand een maximale spierkracht van 

550 N kan uitoefenen. Hoe groot is dan de massa die hij in de kruiwagen kan vervoeren?

Opdracht

Maak nu opgave 4, 6 en 7 op de site van de methode.