H/V 3 H2 par.3 - Hefbomen

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 3

Hoofdstuk 2   Krachten

paragraaf 3:

Hefbomen

Leerdoelen

   - Je kunt beschrijven wat een hefboom is

   - Je kent de begrippen moment en arm

   - Je kunt rekenen met de momentenwet

Hefboom

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

Voorbeelden van hefbomen

<a href="https://schooltv.nl/video/hefbomen-hefbomen-worden-gebruikt-om-kracht-te-kunnen-zetten/#q=hefbomen">Filmpje inleiding hefbomen</a>

arm    r

De arm is de loodrechte afstand tussen de werklijn van de kracht en het draaipunt.

Moment van een kracht

Een kracht op een bepaalde afstand van het draaipunt van een voorwerp wil een draaiing van dat voorwerp veroorzaken.

Deze neiging noemen we een moment M.

De grootte van een Moment berekenen

                                   

                                     Moment  =  Kracht  *  arm

                                             M        =       F         *     r

      M = moment    ( Nm of Ncm )

       F = kracht         ( N )

       r  = arm              ( m of cm )

arm    r

De arm is de loodrechte afstand tussen de werklijn van de kracht en het draaipunt.

M_L of M_R

      Een moment kan een draaiing linksom of rechtsom willen                                                                veroorzaken 

M_L    Moment linksom  draaiing tegen de wijzers van de klok in

M_R    Moment rechtsom draaiing met de wijzers van de klok mee

Hefbomen in evenwicht

Een hefboom is in evenwicht als:

De som van alle momenten linksom evengroot is

als de som van alle momenten rechtsom 

Momentenwet

som momenten linksom = som momenten rechtsom

M_L = M_R

Inoefenopdracht

massa jongen: 100kg

massa meisje: 48 kg

2 meter

? meter

Momentenwet

Strategie:

-  Bepaal voor elke kracht afzonderlijk of deze een M_L of M_R

    veroorzaakt

-  Bereken alle M_L (M = F * r) en tel deze daarna bij elkaar op 

-  Bereken alle M_R (M = F * r) en tel deze daarna bij elkaar op 

-  Stel de sommen aan elkaar gelijk en los de vergelijking op

Momentenwet (voorbeeld)

links kracht F₁   2 N omhoog op 3m

links kracht F₂   18 N omlaag op 0,5 m

rechts kracht F₃ (onbekend) omlaag 3,5 m

Bereken kracht F₃

Grootheden en Eenheden

kracht	F	Newton	N
gewicht	G	Newton	N
massa	m	kilogram	kg
moment	M	Newtonmeter	Nm
veerconstante	C	Newton per meter	N / m
uitrekking	u	meter	m
arm	r	meter	m

Opdrachten

Hoofdstuk 2 , paragraaf 3

maken opdrachten 1 t/m 5