3T 3.4 Krachten in Werktuigen

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

    Krachten in werktuigen

Onthoud

• Als de krachten op een voorwerp in evenwicht zijn, zal het voorwerp niet in beweging komen. Daarvoor moet aan drie voorwaarden zijn voldaan:

– de krachten zijn even groot;

– de krachten liggen op dezelfde lijn (in elkaars verlengde);

– de krachten hebben een tegengestelde richting.

• Als de krachten in evenwicht zijn, is de nettokracht gelijk aan 0 N.

• Om de nettokracht op een voorwerp te vinden, pas je twee regels toe:

– krachten in dezelfde richting tel je bij elkaar op;

– krachten in tegengestelde richting trek je van elkaar af.

Leerdoelen 

• 1 Je kunt uitleggen of een werktuig een enkele of een dubbele hefboom vormt.
  
• 2 Je kunt het draaipunt en de armen van een hefboom herkennen.
  
• 3 Je kunt bij werktuigen beschrijven op welke manier met een kleine kracht een grote kracht wordt uitgeoefend.
  
• 4 Je kunt bepalen hoeveel keer een werktuig de kracht vergroot die erop werkt.
  
• 5 Je kunt de krachten en armen berekenen bij een hefboom in evenwicht, waarbij het draaipunt van de hefboom aan het uiteinde ligt. (extra stof)

                              Hefboom

Hefboom

Een hefboom gebruik je om een kracht te vergroten.

Een hefboom is een voorwerp met een draaipunt.

Deze heeft een lange arm en een korte arm

Hefboom

Op de lange arm zetten we meestal de werkkracht 

(bijv. spierkracht)

Op de korte arm  de last

(kracht die de hefboom daardoor op een ander voorwerp uitoefent )

Hefboom

       last

werkkracht

        De hefboomregel = Evenwicht

  Lengte arm * kracht op arm  =         Lengte arm * kracht op arm

 

De hefboomregel

Momentwet  (Binas)

M_linksom =M_rechtsom

_{M = F×l}

F_l ×l_l = F_r×l_r

_{Werkarm × werkracht = lastarm × lastkracht}

Even oefenen

Bepaal of deze hefboom in evenwicht is als alle 50 gram wegen.

Nog even oefenen

3.4 Krachten in werktuigen

     Enkele hefboom                                             Dubbele hefboom

Zelfstandig werken

Zelfstandig werken

Rood	Stil
Oranje	Fluisteren
Groen	Overleggen

Hoe?	Zelfstandig Ik loop rond voor vragen
Waar?	Op het boek
Wat?	Niveau 1 : opdrachten 1 t/m 9 Niveau 2: opdrachten 3 t/m 12 blz 159,160,161
Klaar?	Laat controleren aan de docent

Wat is het symbool voor de kracht?

1. M
2. F
3. f
4. r

Wat is de eenheid van de kracht?

1. F
2. N
3. m
4. Nm

Welke formule moet je gebruiken voor de hefboom regel?

1. F = m x g
2. M = F : g
3. M = F x r
4. F1 x l1 = F2 x l2

Wat is het gewicht van een voorwerp op aarde met een massa van 10 kg?

1. 10 N
2. 100N
3. 1000 N
4. Niet uit te rekenen met deze gegevens

De arm van een kracht is altijd gelijk aan de lengte van de balk.

1. Onjuist
2. Juist

Bereken met de hefboomregel of de hefboom hiernaast in evenwicht is.

1. A. Er is evenwicht
2. B. Het moment links is groter
3. C. Het moment rechts is groter

9. Wat is de eenheid van moment?

1. N
2. m
3. Nm
4. N/m

10. Het moment links is?

1. 0,4 m
2. 40N
3. 60 Nm
4. 167 Nm

Opdrachten maken

Wat: Lezen en maken 3.4 opdracht

Hoe: zelfstandig werken   

Hulp: docent    

Tijd:  20 minuten lang    

Wat is de functie van een hefboom?

1. Een hefboom is een krachtversterker
2. Een hefboom is een krachtverslapper
3. Een hefboom is een grotere arm

               Welke hefboom geeft de meeste kracht? 

1. Hefboom A
2. Hefboom B
3. Hefboom C
4. geen van alle

14) Is deze hefboom in evenwicht?

83%

1. Ja, de hefboom is in evenwicht
2. Nee, draait naar links; 2 x 3 is geen 2 x 2
3. Nee, draait naar rechts

Wat voor soort hefboom is dit?

1. Een dubbele hefboom
2. Een enkele hefboom

Een hefboom heeft een punt waar de hefboom om kan draaien.
Hoe heet dat punt?

1. het middelpunt
2. het draaipunt
3. het massapunt
4. het rotatiepunt

De hefboom is in evenwicht. Bereken de kracht aan de rechterzijde

1. F1 x l1 = F2 x l2 F2 = (120 x 30) / 10 =360 N
2. F1 + l1 = F2 + l2 F2 = 120 + 30 -10 = 140 N
3. Bij evenwicht is F1 = F2 F2 = 120 N
4. F1 - l1 = F2 - l2 F2 = 120 -30 + 10 = 100 N

Wanneer de lastarm 2 x zo kort is als de werkarm, dan...

1. moet de werkkracht 2 x zo groot zijn
2. hoeft de werkkracht maar de helft van de last te zijn
3. is er geen draaipunt
4. is de hefboom in evenwicht

Afsluiting

• 1 Je kunt uitleggen of een werktuig een enkele of een dubbele hefboom vormt.
  
• 2 Je kunt het draaipunt en de armen van een hefboom herkennen.
  
• 3 Je kunt bij werktuigen beschrijven op welke manier met een kleine kracht een grote kracht wordt uitgeoefend.
  
• 4 Je kunt bepalen hoeveel keer een werktuig de kracht vergroot die erop werkt.
  
• 5 Je kunt de krachten en armen berekenen bij een hefboom in evenwicht, waarbij het draaipunt van de hefboom aan het uiteinde ligt. (extra stof)