Hoofdstuk 14 Werktuigen

• Natuurkunde / Scheikunde
• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k, g, t
• Leerjaar 4

H10 Werktuigen

Samenvatting 

14.1 Krachten

• Je kunt beschrijven welke effecten krachten op een voorwerp kunnen hebben.
• Je kunt de grootte van een kracht meten met een geschikte krachtmeter.
• Je kunt een kracht tekenen als een vector, volgens een gegeven krachtenschaal.
• Je kunt de krachten benoemen die in een gegeven situatie op een voorwerp werken.
• Je kunt de zwaartekracht berekenen die op een voorwerp werkt.

Effecten van een kracht

Een kracht kan de vorm van een voorwerp veranderen

 Een kracht kan de richting van een voorwerp veranderen

 Een kracht kan de snelheid van een voorwerp veranderen

Kracht meten

Krachten meten we met een krachtmeter

Krachten tekenen

• de lengte van de pijl geeft de grootte van de kracht aan;

• de richting van de pijl geeft de richting van de kracht aan;

• het beginpunt van de pijl geeft het aangrijpingspunt van de kracht aan.

Soorten krachten

• Zwaartekracht
• Spankracht
• Normaalkracht
• Spierkracht
• Veerkracht 

14.2 Hefbomen

• Je kunt het draaipunt en de armen van een hefboom herkennen.
• Je kunt bij werktuigen beschrijven hoe je met een kleine kracht een grote kracht uitoefent.
• Je kunt bepalen hoeveel keer een werktuig de kracht vergroot die erop werkt.
• Je kunt verschillende soorten hefbomen herkennen.

Draaipunt

Het draaipunt is waar de hefboom over draait

De arm is de afstand tot het draaipunt.

Lastarm is kort

Werkarm is lang

Eenvoudige Hefboom

a. Niet in evenwicht.

b. Is wel in evenwicht

c. Niet in evenwicht.

Evenwicht is dus als de kracht en de arm aan beide kanten gelijk is. 

Leerdoelen 14.3

Je kunt het verschil tussen vaste en losse katrollen beschrijven.

Je kunt het verschil tussen een takel en een katrol uitleggen.

Je kunt uitleggen hoe je de kracht met een takel kunt verminderen.

Je kunt berekenen hoeveel de hijskracht door een takel wordt vergroot.

Je kunt berekenen hoeveel de hijsafstand door een takel wordt verminderd.

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 maakt ons sterker.
• De last wordt verdeeld over het aantal touwen waaraan de katrol hangt.
  
  

Takel

Vaste katrol met losse katrol: verdeelt het gewicht over hoeveel katrollen je toevoegd. 

Takel

Een takel heeft een vaste

en een losse katrol.

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

Je benodigde spierkracht is maar de helft.

Katrol / Takel

Als een voorwerp aan N stukken touw hangt;

 -> hijskracht wordt N keer zo groot

 -> hijsafstand wordt N keer zo klein

14.4 Druk

Startopdracht: 

Leerdoelen 14.4

Je kunt uitleggen hoe de druk op een ondergrond verandert, als grootte van de oppervlakte of de kracht verandert.

Je kunt de druk van een voorwerp op een ondergrond berekenen.

Je kunt eenheden van druk omrekenen.

Je kunt situaties noemen waarbij een kleine druk van belang is.

Je kunt situaties noemen waarbij een grote druk van belang is.

Druk

Hoe meer banden des te beter de kracht wordt verdeeld

Kracht

Oppervlakte

Druk

Druk meet je in N/m2

Hoe groter het oppervlakte hoe kleiner de druk!

Druk berekenen

p = druk in N/m²

F = kracht in N

A = oppervlakte in m²

Druk vergroten