H3.6 De hefboomwet

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

Hoofdstuk 3 paragraaf 6

De hefboomwet

Zwaartepunt

De zwaartekracht trekt even hard aan ieder stukje van een voorwerp. 

We tekenen dit niet, de zwaartekracht tekenen we vanuit het zwaartepunt. 

Kan het zwaartepunt buiten een voorwerp liggen?

1. Ja
2. Nee

Werklijn en draaipunt

De denkbeeldige rechte lijn waarover een kracht werkt is de werklijn van die kracht. 

Als de werklijnen van tegenwerkende krachten niet samenvallen gaat het voorwerp draaien. 

Het voorwerp draait om een draaipunt. 

Draaien

Een voorwerp dat kan draaien heeft een draaipunt.

De draaiing is afhankelijk van: 

• De grootte van de kracht.
• De kortste afstand (r) van de werklijn van de kracht tot het draaipunt. 

De hefboomwet

Een hefboom is voorwerp waarop krachten kunnen worden uitgeoefend en dat om een as (draaipunt) kan draaien. 

De hefboomwet

De hefboomwet: 

                           of: 

(F⋅r)​linksom​​=(F⋅r)​rechtsom​​

F​1​​⋅r​1​​=F​2​​⋅r​2​​

F: Kracht (N)

r: Arm (m)

In welke voorwerpen komt een hefboom voor?

Het menselijk lichaam

Noem nog een voorbeeld van een hefboom in het menselijk lichaam.

Maak opgave 45 t/m 48. 

Oefenen

De steen heeft een massa van 120 kg. a = 3,5 m en b = 1,1 m.

Bereken hoe groot F minimaal moet zijn om de steen in beweging te krijgen. 

Krachten onder een hoek

Soms werkt een kracht onder een hoek. 

De arm is dan nog steeds de kortste afstand van het draaipunt naar de werklijn van de kracht. 

Krachten onder een hoek

De kist (m = 5,0 kg) hangt op 25 cm van de muur. Het touw zit op 2/3 van deze afstand bevestigd. Het touw maakt een hoek van 35⁰ met de muur. 

Bereken de spankracht in het touw. 

Maak opgave 45, 46 en 47.