Hoofdstuk 10 Werktuigen les 1 paragraaf 1 en 2

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k
• Leerjaar 4

Hoofdstuk 10 Werktuigen les 1 paragraaf 1 en 2

Planning

uitleg paragraaf 1

opdrachten paragraaf 1

nakijk paragraaf 1

uitleg paragraaf 2

opdrachten paragraaf 2

nakijken paragraaf 2

huiswerk

Leerdoelen paragraaf 1 : Krachten 

10.1.1 Je kunt beschrijven welke effecten krachten op een voorwerp kunnen hebben.

10.1.2 Je kunt de grootte van een kracht meten met een geschikte krachtmeter.

10.1.3 Je kunt een kracht tekenen als een vector, volgens een gegeven krachtenschaal.

10.1.4 Je kunt de krachten benoemen die in een gegeven situatie op een voorwerp werken.

10.1.5 Je kunt de zwaartekracht berekenen die op een voorwerpt werkt.

10.1.6 Je kunt beredeneren of twee magnetische voorwerpen elkaar aantrekken of afstoten.

10.1.7 Je kunt beredeneren of twee elektrisch geladen voorwerpen elkaar aantrekken of afstoten.

Krachten zien

Als er een kracht op je lichaam wordt uitgeoefend, kun je dat vaak voelen. Bijvoorbeeld:

• als iemand je een duw geeft;

• als het stevig waait;

• als je in een auto zit die plotseling snel optrekt;

• als je een tennisbal tegen je hoofd krijgt.

Kracht : Hoe voorwerpen elkaars vorm en/of beweging veranderen

Verschillende krachten

Veerkracht: zit in een trekveer. Veren rekken uit door de kracht. (Fv)

Spierkracht: wordt geleverd door spieren. (Fsp)

Spankracht : als je een touw strak trekt komt de kracht van het touw vrij. (Fs)

Zwaartekracht : De kracht die een planeet levert om jouw op de planeet te houden. (Fz)

Magnetische krachten: De kracht die uit magneten komt. De noordpool en de zuidpool trekken elkaar aan. (Fm)

krachtenpijl

We beelden krachten uit in afbeeldingen met een pijl.

Je moet met 3 dingen rekening houden:

• Het aangrijpingspunt van de pijl geeft aan waar de kracht wordt uitgeoefend.

• De richting van de krachtenpijl geeft aan in welke richting de kracht werkt.

• De lengte van de krachtenpijl geeft aan hoe groot de kracht is.

Aangrijpingspunt

Aangrijpingspunt : Geeft het punt aan waar de kracht aangrijpt.

richting

Richting : Geeft aan in welke richting een kracht werkt.

De richting wordt aangegeven doormiddel van de pijl. Waar hij naar wijst dat is de kant de kracht heen werkt. 

Lengte

Lengte : Geeft aan hoe groot de kracht is.

De lengte van de pijl bepaalt hoe groot de kracht is.

Hoe groter de kracht hoe langer de pijl getekend moet worden. 

Let hierbij wel op de krachtenschaal.

Krachten tekenen vanaf juiste aangrijpingspunt.

Meeste krachten grijpen aan waar de voorwerpen/personen elkaar aanraken.

Zwaartekracht grijpt altijd aan in het middelpunt van een voorwerp/persoon.

Kracht tekenen

Om met krachtenschalen te werken helpt het om hiervoor een formule te gebruiken.

Kracht = lengte krachtenpijl * kracht krachtenschaal

Als ik een pijl van 5cm heb en gebruik de krachtenschaal die hiernaast te zien is kan ik uitrekenen hoe groot de kracht is.

5*50 = 250 N

veerunster

De uitrekking van een veer staat in verband met de grote van de kracht. 

Hoe verder de veer uitgetrokken is hoe groter de kracht vaak is. 

Met een veerunster kunnen we krachten meten. De uitrekking van de veer geeft dan aan hoe groot de kracht is. 

Boven in de veerunster is de kracht 0 N want de veer is nog niet uitgetrokken. 

veerunster= krachtmeter

slappe veer = rekt makkelijk uit, meet kleine krachten

stugge veer = rekt moeilijk uit, meet grote krachten

zwaartekracht

Je kunt de zwaartekracht op een voorwerp berekenen met de formule:

zwaartekracht = massa van het voorwerp × sterkte van de zwaartekracht

In deze formule is:

• Fz de zwaartekracht op een voorwerp in newton (N);

• m de massa van het voorwerp in kilogram (kg);

• g de sterkte van de zwaartekracht in newton per kilogram (N/kg).

Het symbool g komt van gravitatie = zwaartekracht. Op aarde heeft g de waarde 10 N/kg, waar je ook bent.

Opdrachten maken

1 t/m 6 op BLZ 80

7 op BLZ 81

11 op BLZ 83+84

13 op BLZ 85

14 op BLZ 86

Klaar doe iets voor jezelf (in stilte)

Leerdoelen paragraaf 2 : hefbomen 

10.2.1 Je kunt het draaipunt en de armen van een hefboom herkennen.

10.2.2 Je kunt bij werktuigen beschrijven hoe je met een kleine kracht een grote kracht uitoefent.

10.2.3 Je kunt bepalen hoeveel keer een werktuig de kracht vergroot die erop werkt.

10.2.4 Je kunt verschillende soorten hefbomen herkennen.

spierkracht vergroten

Met een hefboom kan je krachten vergroten.

Hiernaast zie je een steeksleutel die als hefboom gebruikt wordt.

Je gebruikt de sleutel daarbij als hefboom. Zoals elke hefboom heeft een steeksleutel een draaipunt; soms aangegeven met een P. 

Het draaipunt is in de afbeelding aangegeven met een rode stip

2 krachten

De spierkracht werkt op het uiteinde van de steeksleutel, ver van het draaipunt. 

Hierdoor oefent de sleutel een kracht uit op de moer, dicht bij het draaipunt.

 De kracht op de moer is veel groter dan de spierkracht. 

Wat is het draaipunt?

p

Werken met hefbomen

Als je een hefboom gebruikt, laat je de werkkracht ver van het draaipunt aangrijpen.

 Het aangrijpingspunt van de last moet juist dicht bij het draaipunt liggen. 

Dat zorgt ervoor dat de last veel groter is dan de werkkracht.

Werkkracht

lastkracht

p

Werkkracht

lastkracht

p

De arm van een hefboom

De arm van een kracht is de afstand tot het draaipunt. 

In figuur hiernaast kun je zien hoe je de arm van een kracht kunt meten. 

Eerst teken je het draaipunt van de hefboom.

 Dat is hier met een rode stip gedaan. 

Daarna teken je de kracht. 

Nu kun je de afstand van de kracht tot het draaipunt bepalen.

Bij de meeste werktuigen wordt ervoor gezorgd dat de werkarm groot is en de lastarm klein.

dubbele hefboom

Tangen en scharen bestaan uit twee hefbomen die om hetzelfde draaipunt draaien. 

Door de werkarm te vergelijken met de lastarm kun je nagaan dat een tang je spierkracht een stuk groter maakt. De werkarm is 4× groter dan de lastarm. 

De nijptang maakt je spierkracht dus 4× zo groot. De kracht op de spijker is 4 × 1 N = 4 N.

Opdrachten maken

1 t/m 5 op BLZ 91-92

7 op BLZ 93

8 op BLZ 94

10 op BLZ 96

Klaar doe iets voor jezelf (in stilte)

Huiswerk

Test jezelf 

Hoofdstuk 10 paragraaf 1 en 2