hst 14 paragraaf 3 "Katrollen en takels"

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

14.3 Katrollen en takels

Leerdoelen

• Je kunt het verschil tussen vaste en losse katrollen beschrijven.
• Je kunt uitleggen hoe krachtverandering bij een takel werkt.
• Je kunt voor een takel het verband uitleggen tussen het aantal touwen waaraan een voorwerp hangt, de grootte van de hijskracht en de grootte van de hijsafstand.

De vaste katrol

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

Vaste katrol

Bij een vaste katrol is de spierkracht gelijk aan de zwaartekracht.

Haal je b.v. 3 m touw in, dan gaat de last ook 3 m omhoog. 

Het voordeel is dat je omlaag kan trekken.

De losse katrol

Een losse katrol verkleint de kracht die je nodig hebt.

De last wordt verdeeld over het aantal touwen waaraan de katrol hangt.

Takel

Combinatie van vaste katrol met losse katrol.

Voordeel:

Een takel verdeelt het gewicht over hoeveel katrollen je toevoegt. 

Takel

Een takel heeft altijd minstens één vaste en één losse katrol.

Nadeel:

Haal je 3 m touw in, dan gaat de last de helft (1,5 m) omhoog.

Samenvatting

• Een vaste katrol zit vast. Vergroot de spierkracht niet, maar verandert alleen de richting van de spierkracht.

Samenvatting

• Een vaste katrol zit vast. Vergroot de spierkracht niet, maar verandert alleen de richting van de spierkracht.
• Een losse katrol kan op en neer bewegen met de last. Verdeelt de last over twee touwen, dus 'verdubbelt' je spierkracht.

Samenvatting

• Een vaste katrol zit vast. Vergroot de spierkracht niet, maar verandert alleen de richting van de spierkracht.
  
• Een losse katrol kan op en neer bewegen met de last. Verdeelt de last over twee touwen, dus 'verdubbelt' je spierkracht.
  
• Een takel is een combinatie van de twee.

Samenvatting

• Een vaste katrol zit vast. Vergroot de spierkracht niet, maar verandert alleen de richting van de spierkracht.
• Een losse katrol kan op en neer bewegen met de last. Verdeelt de last over twee touwen, dus 'verdubbelt' je spierkracht.
• Een takel is een combinatie van de twee.
• Voordeel: De last wordt verdeeld over alle toegevoegde katrollen.
• Nadeel: De last wordt met elk toegevoegd katrol minder ver omhoog getakeld.

'Formule' takel

Als het voorwerp aan n stukken touw hangt, wordt de hijskracht n keer zo groot en de hijsafstand n keer zo klein.

'Formule' takel

Als het voorwerp aan n stukken touw hangt, wordt de hijskracht n keer zo groot en de hijsafstand n keer zo klein.

Dus bijvoorbeeld een takel met 4 katrollen:

Het voorwerp hangt aan 4 stukken touw. De hijskracht wordt 4x zo groot. De afstand die de last omhoog beweegt, is 4x zo klein.

1. A
2. C
3. E
4. Maakt niet uit

Is het kleine katrolletje een vaste of losse katrol?

1. Vaste
2. Losse

Wat is de werking van een vast katrol

1. het omdraaien van de kracht
2. het halveren van de kracht
3. het verdubbelen van de kracht
4. er gebeurt niets

Een verhuizer gebruikt een vaste katrol om een last van 800 N omhoog te hijsen over een afstand
van 6 m.
Wat is het voordeel van zo'n vast katrol?

1. Dan hoeft hij maar met 400 N aan het touw te trekken.
2. Dan hoeft hij minder arbeid te verrichten
3. Het is gemakkelijker om het touw naar beneden te trekken dan de kist omhoog.
4. Hij hoeft dan maar 3m touw in te halen.

Bereken de trekkracht in D

1. 24 N
2. 12 N
3. 8 N
4. 6 N

Bereken hoeveel touw je moet inhalen als het gewicht 5 meter omhoog moet

1. 5 m
2. 10 m
3. 15 m
4. 20 m

Aan de slag...

Neem 14.3 goed door en maak de opgaves.

Zorg dat je meteen kan herkennen hoe een vaste/losse katrol eruit ziet, en hoe het zit met een takel.