H4.4 en Biofysica - les 9 - 4vwo 12-2-2021

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

Les 12-2-2021

• D-toets 4.4 bespreken
• Biofysica - hefbomen
• Opgaven erover maken

1b: x- en y-component van F2

1b: x- en y-component van F1

1c: Som van F1 en F2

Opgave 2: Maak eerst een tekening van de krachten

Vragen beantwoorden over Hefbomen

Kruiwagen

Een kruiwagen met 50 kg zand. We verwaarlozen de zwaartekracht op de kruiwagen zelf.

De arm van F_spier  = 1,40 m; de arm van Fz = 40 cm.

Bereken de spierkracht die nodig is om de kruiwagen zo in evenwicht te houden.

Hoe groot moet je spierkracht zijn?

1. 11 N
2. 140 N
3. 112 N
4. 1373 N

Kruiwagen

M_{klok mee} = M_{tegen klok in}

F_z x r_z = F_spier x r_spier

40 x 9,81 x 0,40 = F_spier x 1,40

F_spier = 156,96/1,40 = 1,1.10² N

Wanneer we de zwaartekracht op de kruiwagen niet verwaarlozen, moet de spierkracht

1. kleiner zijn dan 112 N
2. groter zijn dan 112 N

behalve momentenevenwicht ook krachtenevenwicht 

F_z = 392 N  naar beneden

F_spier = 112 N naar boven

Nog een kracht met werklijn door draaipunt:

F = 392 - 112 = 280 N = 2,8.10² N

naar boven

normaalkracht op het wiel

behalve momentenevenwicht ook krachtenevenwicht 

F_z = 392 N  naar beneden

F_spier = 112 N naar boven

Kracht naar beneden is groter dan kracht naar beneden, dus ...?

Opgave 35a

Beredeneer of de veer indrukt of uitrekt als de duiker op het uiteinde van de plank gaat staan. Gebruik in je antwoord de begrippen linksdraaiend (tegen de klok in) en rechtsdraaiend (met de klok mee) moment en de derde wet van Newton.

Foto van antwoord op 35a

Opgave 35a

F_z op duiker: moment met klok mee

F van veer op de plank: moment  tegen klok in  -->  F van veer op plank moet dus naar beneden zijn

Derde wet van Newton: dan oefent de plank een kracht naar boven uit op de veer --> veer wordt uitgerekt

Opgave 35b

Bereken de lengteverandering (= uitrekking) van de veer.

Geef hier je antwoord op vraag 35b. Geef zowel de waarde van de veerkracht als de uitrekking

Opgave 35b

Opgave 35c

Bereken de richting en de grootte van de kracht die

in S op de plank werkt.

Antwoord op vraag 35c

Opgave 35c

Thuiswerk voor dinsdag 16 feb.

• Bestudeer Biofysica B3 helemaal
• Maak opgaven  35, 36a en b, 37, 38