4.4, krachten in werktuigen

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 3

Vandaag

-Huiswerkcheck

-terugblik

-uitleg par 4

- samen inoefenen

- zelfstandig werken

Huiswerkcheck

Vandaag maken jullie de opdrachten van par. 3 af

De steropdrachten hoeven niet. 

Hefboom

• Een hefboom is vaak een langwerpig voorwerp met een draaipunt.
• Met een hefboom kun je jouw spierkracht omzetten in een grote werkkracht.

Hefboom

3 belangrijke punten:

1. Draaipunt
2. Aangrijpingspunt van de spierkracht
3. Aangrijpingspunt van de werkkracht.

Wat is een hefboom?

Een draaipunt met een korte en een lange arm. 

Hefboom

Een hefboom is een voorwerp met een draaipunt.

Deze heeft een lange arm en een korte arm

                              Hefboom

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

Werkkracht  *  werk arm = last  * last arm

F1   *    l1     =     F2   *    l2

Opdrachten  deel 1

We maken samen opdracht 4 en 5

maken opdrachten 1 t/m 6

Hefbomen in evenwicht

Meer voorbeelden van hefbomen

en rekenvoorbeelden van hefbomen in evenwicht

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. 9,8 N
2. 98 N
3. 980 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

De arm van een kracht is

1. de korte afstand vanaf de kracht naar het draaipunt
2. Kortste afstand vanaf de werklijn van kracht A naar de werklijn van kracht B.
3. Kortste afstand vanaf de werklijn van kracht A naar het draaipunt
4. Kortste afstand vanaf de werklijn van kracht B naar het draaipunt

Noem voorbeelden van hefbomen

Oefenvraag:

Enkele en dubbele hefboom

Een schroevendraaier om een verfblik open te maken is een enkele hefboom. Er is maar één hefboom die om het draaipunt beweegt.

Een dubbele hefboom

Een nijptang bestaat uit een dubbele hefboom.

Bereken de kracht op de spijker.

F1 x l1  = F2 x l2

10 N x 12,5 cm = F2 x 2,5 cm

F2 = 125/2,5 = 50 N

Je kunt een koevoet gebruiken om een kist te openen, zie de figuur.

Bereken de kracht die de koevoet uitoefent op het deksel van de kist.

80 × 105 = F2 × 10

8400 = F2 × 10

F2 =
8400 : 10 

 = 840 N

Herman gebruikt een nijptang om ijzerdraad in elkaar te draaien en daarna af te knippen (figuur a). Hij duwt bij de stippellijn links met in totaal 40 N op de handvatten.

a)Bereken hoe groot de kracht op het ijzerdraad dan is.

Herman heeft ook een nijptang met een kleinere bek (figuur b).

b)Wordt de kracht op het ijzerdraad met

 deze nijptang kleiner of juist groter (als Herman met dezelfde kracht knijpt)?

De werkarm van nijptang b is even groot als de werkarm van nijptang a. De lastarm van nijptang b is kleiner. 

Dat betekent dat de last (de kracht op de draad) bij nijptang b groter is.

Wat is de nettokracht?
F1 = 15N
F2 = 25N

1. 40 N naar rechts
2. 40 N naar links
3. 10 N naar rechts
4. 10 N naar links

In welke situatie mag je de krachten bij elkaar optellen?

1. 1
2. 2
3. 3
4. 4

Werken met hefbomen

Werkkracht = spierkracht = F1

L1 = werkarm

Last = F2

L2 = lastarm

F1

F2

L1

L2

Hefboomregel

De krachten op een hefboom kan je uitrekenen:

werkkracht x werkarm = last x lastarm

of:

F1 x L1 = F2 x L2

F1

F2

L1

L2