Herhaling H3 Krachten

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k, g, t, mavo
• Leerjaar 3

Laatste PTA Praktische Theorietoets

Volgende week een praktische opdracht met theorievragen over krachten, de hefboom en de momentenwet

Vandaag: Herhaling Krachten

PTA woensdag 26 maart 2025

Kunnen we krachten zien?

Eigenschappen Krachten:

 *  Zijn niet zichtbaar
 *  De gevolgen zijn (soms) zichtbaar

Gevolgen van krachten:

•    Snelheid
•    Richting
•    Vormverandering  
•         => Tijdelijk (elastisch)
•         => Blijvend (plastisch)

Nettokracht: Fres

Nettokracht = Resultante kracht (wat er effectief overblijft)
De nettokracht is de "optelsom" van alle krachten!

In gelijke richting: 

• => Optellen

In tegengestelde richting: 

• => Van elkaar af halen

Zwaartekracht: Fz

F_z = m x g

F_z = Zwaartekracht [N]  (Fz = Fg = gewicht)
m = massa [kg]
g = valversnelling [N/kg of m/s2](binas!!)

LET OP!!! massa is GEEN gewicht

Oplossen van een rekenvraag!

Gegevens:

• Deze haal je uit de tekst / afbeelding / Binas

Gevraagd:

• Kijk wat er gevraagd wordt en in welke eenheid!

Formule:

• Noteer de formule (zoek evt op in de binas)

Uitwerking:

• Laat zien hoe je tot een antwoord komt; invullen van de formule

Antwoord: 

• Geef het antwoord weer; let op de juiste eenheid

Opdracht:

Een PlayStation weegt 4500 gram

Bereken de zwaartekracht op de PlayStation

Denk aan de juiste EENHEID!

                  Hoe pak je dat aan!

Gegevens:

• m = 4500 g = 4,5 kg 
• g = 10 N/kg

Gevraagd:

• Fz = ? N

Formule:

• Fz = m x g

Uitwerking:

• Fz = 4,5 x 10 = 45 N

Antwoord:

• Dus de zwaartekracht is 45 Newton

Fz = m x g
Hoe bereken je de massa?

1. m = Fz x g
2. m = Fz : g
3. m = g : Fz
4. m = Fz - g

Vandaag H3.4 Hefbomen

• Ik kan uitleggen wat een hefboom is

• Ik kan een draaipunt en een arm in een hefboom herkennen

• Ik kan uitleggen hoe je met gereedschap een kracht kunt vergroten of verkleinen

• Ik kan rekenen met de momentenwet

Toepassing van Krachten bij hefbomen

Nut van de hefboom

• Door een hefboom kun je een grotere kracht uitoefenen op een voorwerp. 
• Door de verhouding in de hefboom hoef je met een lange arm maar weinig kracht te zetten, om bij de korte arm heel veel kracht te krijgen.

Werktuigen / Hefbomen

Grotere kracht maken  --> Hefboom

• Draaipunt
  
• Grote arm (werkkracht)
  
• Kleine arm (lastkracht)
  

MOMENTENWET:        M1 = M2

                                     F1 x L1 = F2 x L2

M (moment) = F (kracht) x Lengte arm

Momentenwet

• Als de korte arm 3x kleiner wordt => dan wordt de last 3x groter
• Hefboomregel; werkkracht x werkarm = lastkracht x lastarm 
• Formule:           M1 = M2
•                     F1 x L1 = F2 x L2   
• Uitwerking:  120 x 30 = F2 x 10
•                     3600 = F2 x 10
•                     3600 : 10  = F2
•                      360 N = F2
• Antwoord: De kracht aan de rechterkant is 360 Newton

Bepaal of de hefboom in evenwicht is

H3.4 Momentenwet

• Hefboomregel; werkkracht x werkarm = lastkracht x lastarm 
• Formule:      
•     M1   =   M2
• F1 x l1 = F2 x l2   
• F1 x 3,0 = 10 x 12
•     F1 x 3 = 120
• F1 = 120 : 3 = 40 N
• Antwoord: De kracht op de spijker is 40 Newton 
• arm 4x kleiner => kracht 4x groter

Samenvatting: Krachten en werktuigen

* Enkele en dubbele hefboom

* Hefboomregel (GT)

   M1 = M2  <=> F1 x l1 = F2 x l2

* Hoe langer de werkarm => hoe groter de kracht op de last                                                  => hoe kleiner de spierkracht

Kruiwagen met stenen

a) Waar zit het draaipunt?

b) Waar zitten de twee krachten?

c) Lengte arm v/d last (stenen)

• 20 cm (= 0,20 m)

d) Lengte arm v/d spierkracht

• 20 + 120 = 140 cm (= 1,40 m)

e) Massa stenen en kruiwagen = 95 kg, wat is de zwaartekracht hierop.

• G: m = 95 kg ; g = 10 N/m2
• G: Fz = ? N
• F: Fz = m x g
• U: Fz = 95 x 10 = 950 N
• A: De zwaartekracht is 950 N

f) Wat is de spierkracht om de kruiwagen op te tillen?

• G:   F1 = 950 N ; L1 = 20 cm
•        F2 = ? N     ; L2 = 140 cm
• F:    F1 x L1  = F2 x L2
  
• U:   950 x 20 = F2 x 140
•          19 000 = F2 x 140
•  A:     F2 = 19 000 : 140 = 136 N