14.2 "hefbomen en zwaartekracht"

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo g, t, mavo
• Leerjaar 4

hst 14.2 "hefbomen en zwaartekracht"

leerdoelen; Je kunt

1. uitleggen wat wordt bedoeld met het zwaartepunt van een voorwerp.
   
2. het zwaartepunt aangeven van een homogene balk.
   
3. beredeneren of je de zwaartekracht op een hefboom wel of niet moet meerekenen, als je de momentenwet gebruikt.
   
4. berekeningen uitvoeren met de momentenwet en daarbij ook de zwaartekracht op de hefboom meerekenen.

0

0

Wat is de eenheid van moment?

1. Newton
2. meter
3. Newton.meter
4. Newton per meter

Het moment van de spierkracht is

1. 0,46 Nm
2. 0,56 Nm
3. 52 Nm
4. 5,7 Nm

het moment van de kracht van 100 N is

1. 60 N
2. 60 Nm
3. 60 m
4. 0,0060 Nm

Zwaartepunt

Het zwaartepunt

Ook wel het Massamiddelpunt

Demo bezem

Zwaartekracht

Aangrijpingspunt

De zwaartekracht

werkt vanuit het zwaartepunt.

Het zwaartepunt is dus het aangrijpingspunt van de zwaartekracht.

Die vind je door de hulplijnen

Stappenplan hefboomregel en zwaartekracht

• Zoek het draaipunt en noteer een stip.
• Zoek beide krachten. Een kracht is de zwaartekracht.
• Zoek beide armen. (afstanden tot het draaipunt) 
• Pas de momentenwet toe.

De spierkracht is  5 x kleiner, omdat de arm van de man 5 x groter is dan die van de zwaartekracht.

De kracht in de kabel moet dus minimaal 0,32 kN zijn.

Gebruik de momentenwet om F1 uit te rekenen. Er is evenwicht dus geldt: 

                          M1 = M2

                     F1 x l1 = F2 x l2

                   F1 x 2.5 = 0,8 x 1

                   F1 = 0,8 : 2,5 = 0,32

Controle van lesdoel

Bereken in de volgende dia de benodigde kracht van de hijskraan.

Gegeven         Fz = 2.5 kN

                          l1   = 1.1 m

                          Fs = ?

                          l2  = 2.9 m

Gevraagd       Fs in Kn

Oplossing        F1 x l1 = F2 x l2

                         2.5 x 1.1 = F2 x 2.9

                              2.75 = F2 x 2.9

                      2.75 : 2.9 = 0.95 kN

                            

Fs is dus    0.95 kn