rekenen aan het hefboom §2 en §3

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

het programma en lesdoelen

huiswerk

herhaling

par.2

zelfstandig 

par. 3

zelfstandig aan de slag/toets bespreken

Noem vijf hefbomen

welke onderdelen zitten bij een hefboom?

Begrippen (herhaling)

hamer, nijptang, pincet, flesopener, koevoet, schroefdraaier, schaar, kruiwagen, krukkentrekker

werklijn:  De lijn waarlangs een kracht werkt.

de arm:  kortste aftand van het draaipunt tot de werklijn van de kracht

het zwaarte punt: De zwaartekracht grijpt altijd aan in het massamiddelpunt van een voorwerp, persoon of dier en werkt loodrecht naar beneden!

stabiliteit: een voorwerp is stabiel (valt niet om) als het zwaartepunt boven het steunvlak ligt.

Let op arm! KORTSTE weg!!!

aangrijpingspunt -vector - werklijn- draaipunt

Leerdoelen eerste les

• ik kan uitleggen wanneer een hefboom in evenwicht is 
  
• ik kan met de hefboomwet uitrekenen wanneer een hefboom in evenwicht is. 
  

 De hefboomwet

Par 4.4 Momenten

Hefboomwet

• De hefboom is in evenwicht
• kracht * arm (linksom) = kracht * arm (rechtsom)

De hefboomwet: 

Evenwicht

F​1​​⋅r​1​​=F​2​​⋅r​2​​

De hefboomwet

Er is een evenwicht dus geldt:

kracht links * lengte arm links = kracht rechts * lengte arm rechts

De kracht die hier aan de blokjes 'trekt' is de zwaartekracht.

herhaling: Fz=m*10

Hefboom in evenwicht

Is deze hefboom in evenwicht?

Is deze hefboom in evenwicht?

Er is evenwicht, dus F x r _links = F x r _rechts
Omdat F_z,B veel groter is, moet de arm veel kleiner zijn
Voorbeeld: F_z,A = 20 N en r_A = 2,0 m,  F x r = 20 * 2,0 = 40 Nm
Als F_z,B = 200 N (10 x zo groot), moet r_B 10x zo klein zijn = 0,2 m
M_rechts = F * r = 200 * 0,2 = 40 Nm

Let op de plaats van de zwaartepunten

Contragewicht

Contragewicht - moment

Filmpje contragewicht hefbomen

oefening 

bereken F2 van het contragewicht

contragewicht: kraan valt niet om

Voorbeeldopgave 20

Het contragewicht heeft een massa van 0,75 kg. De massa van de buizen zelf mag je verwaarlozen.

Teken de zwaartekracht op de lampenkap en op het contragewicht.

De arm is ... keer zo groot, dus is de kracht... keer zo klein.

maak 

1.2 §  tijdens 16, 17, 18 en 20

overbrengingen leerdoelen

katrollen (vast, los en de combinatie van losse en vaste katrollen ; Takel)

tandwielen

wat betekent een overbrenging? 

hoe bepaal je overbrengingsverhouding? 

De vaste katrol

Een vaste katrol draait de kracht om. Je herkent een vaste katrol aan het feit dat hij VAST zit.

Kracht verandert niet! maar richting kan wel veranderen

Takel

Vaste katrol met losse katrol: verdeelt het gewicht over hoeveel katrollen je toevoegd. 

OVERBRENGINGEN

• een beweging overbrengen van een onderdeel op een ander onderdeel 
• Directe overbrenging (tandwielen)
  
  
• Indirecte overbrengingen (ketting, riem of snaar)

Filmpje 

Tandwielen brengen beweging over. 

Maar ze kunnen ook de snelheid van een beweging veranderen. Wat kun je met tandwielen nog meer?

 

maak nu opgave 31 en 32 (10min)

bij opgave 30: verhouding tussen de kracht op de trapper en spankracht van de ketting en de kracht op de weg. 

F x r (ketting)= F x r (weg) zie blz. 20)

Overbrengingsverhouding

Met de overbrengingsverhouding geef je aan hoeveel keer het volgwiel ronddraait als het aandrijfwiel één keer ronddraait. 

Bij een versnelling met een aandrijfwiel met 52 tanden en een volgwiel met 13 tanden is de overbrengingsverhouding 1 : 4 

1: (aandrijfwiel/volgwiel)

Tandwielen die even groot zijn, draaien even snel.

1. waar
2. niet waar

Een kleiner tandwiel draait langzamer rond dan een groter tandwiel.

1. waar
2. niet waar

Welke pijl hoort bij je volgwiel?

Volgwiel

1

2

1. 1
2. 2

Als het kleine wiel X rechtsom draait, draait het grote wiel Y

X

Y

Z

1. linksom
2. rechtsom

Het gewicht hiernaast weegt 780 N .
Leg uit met een eenvoudige berekening hoe groot de
spankracht in het touw is.

1. 780N
2. 370N
3. 195N
4. 144N

een tandwiel T1 met 80 tanden drijft via een ketting een tandwiel T2 van 20 tanden aan.
Hoeveel ronden draait T2 als T1 2 ronden draait

1. 2
2. 4
3. 8
4. 16

Is de hefboom in evenwicht?

F​1​​×l​1​​=F​2​​×l​2​​

F​1​​×l​1​​=F​2​​×l​2​​

F​1​​×r​1​​=F​2​​×r​2​​

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

Wat is GEEN hefboom?

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

Wat is geen voorbeeld van een hefboom?

1. Schaar
2. Kruiwagen
3. Breekijzer
4. Liniaal

Lengte van arm...

werklijn van de kracht en draaipunt van de hefboom

paragraaf 1 soorten kracht

De zwaartekracht grijpt altijd aan in het massamiddelpunt van een voorwerp, persoon of dier.

het massamiddelpunt bevindt zich (zoals het woord al doet vermoeden) in het midden van alle massa van een voorwerp. Bij wiskundige figuren is dit middelpunt heel precies te vinden/aan te geven d.m.v. het aanbrengen van symmetrielijnen (zie afbeelding hieronder waar alle lijnen kruisen, dat is het massamiddelpunt). bij sterk onregelmatige figuren dien je dit zo nauwkeurig mogelijk te schatten. Het massamiddelpunt kan ook buiten een object liggen. (zie massamiddelpunt van de voor over gebogen mens en de letter O)

De zwaartekracht grijpt altijd aan in het massamiddelpunt van een voorwerp, persoon of dier en werkt loodrecht naar beneden!
Weergeven met Z.

Het massamiddelpunt bevindt zich (zoals het woord al doet vermoeden) in het midden van alle massa van een voorwerp. Bij wiskundige figuren is dit middelpunt heel precies te vinden/aan te geven d.m.v. het aanbrengen van symmetrielijnen.
Bij sterk onregelmatige figuren dien je dit zo nauwkeurig mogelijk te schatten.

stabiliteit

een voorwerp is stabiel 

(valt niet om)  als het 

zwaartepunt boven het 

steunvlak ligt

Stabiliteit

1. Het steunvlak groter maken.
2. Zorgen dat het zwaartepunt lager komt te liggen.