§ 10.2 Hefbomen

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

Welkom! 

Welkom

Wat doen we vandaag?

- Huiswerk check

- Leerdoelen van par 10.2

- Instructie par 10.2

- Samen oefenen met lessonup

- Zelfstandig werken 

- Huiswerk schrijven 

10.2 Werken met hefbomen

10.2 Werken met hefbomen

10.2 Werken met hefbomen

Een hefboom vergroot je kracht.

Een hefboom heeft altijd een draaipunt.

Moment = Kracht x Arm?

• Het moment van een kracht is gelijk aan de grootte van de kracht x de lengte van de arm.
• De arm van een kracht is de afstand tussen de werklijn van de kracht en de draai-as van de hefboom.

• Een hefboom is in evenwicht als de som van de momenten linksom gelijk is aan de som van de momenten rechtsom.

10.1 Werken met hefbomen

Bij hefbomen in evenwicht bepaal je altijd in deze volgorde:

1) Waar zit het draaipunt?

2) De [korte] arm van de grote kracht (in meter)

3) De grote kracht zelf (in Newton)

4) De [lange] arm van de kleine kracht (in meter)

5) De kleine kracht zelf (in Newton)

10.2 Werken met hefbomen

phet.colorado.edu

10.2 Werken met hefbomen

Enkele hefboom

10.2 Werken met hefbomen

Evenwicht - voorbeelden

1

2

10.2 Werken met hefbomen

Dubbele hefboom

1: massa's omrekenen naar kg

Moment - Moment

2

3

1

10.2 Werken met hefbomen

Momentenwet:

Aan de slag:

- Wat: Maak de zes opdrachten op het werkblad

- Waarom: vaardigheid werken met hefbomen

- Hoe: zelfstandig 

- Hulp: de docent

- Tijd: 15 min

- Uitkomst: presentatie oplossing

- Klaar: par 14.2 opdrachten 1, 2 en 3 maken.

hst 10.2 "hefbomen en zwaartekracht"

Leerdoelen

• Je kunt het massamiddelpunt(zwaartepunt) in een balk bepalen.
• Je kunt uitleggen wat het massamiddelpunt van een voorwerp is.
• Je kunt de krachten en armen berekenen bij een hefboom in evenwicht, waarbij het massamiddelpunt niet boven het draaipunt ligt.

Zwaartepunt

Punt waar de zwaartekracht aangrijpt op een voorwerp.

Ook wel massamiddelpunt genoemd. 

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

Massamiddelpunt (homogene balk)

De man weegt 70 kg. De afstand van A tot P is 1,4 m. De afstand van P tot Z is 0,75 m. Bereken hoe zwaar de houten balk is (in kg).

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

De kracht in de kabel moet dus minimaal 0,48 kN zijn.

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

                          M1 = M2

                     F1 x l1 = F2 x l2

                   F1 x 2.5 = 0,8 x 1,5

                   F1 = 1,2 : 2,5 = 0,48

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

Maak de opdrachten 1 t/m 13 van 10.2

Klaar?Maak testjezelf van 10.2

Zelfstandig aan het werk