1.3 Overbrengingen

• Natuurkunde
• Middelbare school
• mavo, havo
• Leerjaar 3

§1.3 overbrengingen

§1.3 overbrengingen

• Vaste katrol
• Losse katrol
• Takel
• Tandwielen

De vaste katrol

• Een vaste katrol draait de kracht om. 
• Je herkent een vaste katrol aan het feit dat hij 'VAST' zit.

De vaste katrol

• De spierkracht is even groot als de werkkracht op de last.
• De richting is van de spierkracht is tegengesteld.

De vaste katrol

De drie krachten;

 - F_spier,  F_werk en  F_zwaarte 

zijn even groot.

De losse katrol

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

De losse katrol

Om een kist met een gewicht van

250N over vier meter omhoog te

hijsen moet je 8 meter touw binnenhalen, maar je hebt maar half zo veel spierkracht nodig: 125 N

Takels met meerdere katrollen

Takels met meerdere katrollen

De last hangt nu aan twee touwen.

De zwaartekracht wordt nu verdeeld over de 

twee touwen en wordt de spankracht nu 

1200/2 = 600N per touw en hoef je nu ook maar 600N aan spierkracht te gebruiken.

Takels met meerdere katrollen

De krachtverhouding bij een takel vindt je door het 

aantal touwen tussen de vaste en losse katrol op te 

tellen. 

Het touw waar je aan trekt tel je niet mee.

Takel

Vaste katrol met losse katrol: 

er is minder kracht nodig om de last op te tillen èn je oefent de kracht in tegengestelde richting uit. 

Uit hoeveel losse katrollen bestaat deze takel

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

Een verhuizer gebruikt een vaste katrol om een last van 800 N omhoog te hijsen over een afstand
van 6 m.
Wat is het voordeel van zo'n vast katrol?

1. Dan hoeft hij maar met 400 N aan het touw te trekken.
2. Dan hoeft hij minder arbeid te verrichten
3. Het is gemakkelijker om het touw naar beneden te trekken dan de kist omhoog.
4. Hij hoeft dan maar 3m touw in te halen.

Tandwielen

De ketting geeft de beweging van het voorste tandwiel door aan het achterste tandwiel. 

Tandwielen

Als het rechter tandwiel 2x zo klein is 

als het linker tandwiel dan is de kracht 

van het linker tandwiel 2x zo groot.

Je moet het rechter tandwiel wel 2x 

ronddraaien.

Overbrengingen

Bij een overbrenging kun je met een kleine spierkracht een grote werkkracht realiseren.

Wat je wint aan kracht verlies je aan afstand.

Wat is de werking van een vast katrol

1. het omdraaien van de kracht
2. het halveren van de kracht
3. het verdubbelen van de kracht
4. er gebeurt niets

Bereken de trekkracht in D

1. 24 N
2. 12 N
3. 8 N
4. 6 N

Bereken hoeveel touw je moet inhalen als het gewicht 5 meter omhoog moet

1. 5 m
2. 10 m
3. 15 m
4. 20 m

Je ziet maar de helft van een takel met 6 katrollen er lopen 12 kabels omhoog.
Stel de lastkracht is 1200kN.
Wat is de werkkracht?

1. 100 kN
2. 200 kN
3. 300kN
4. 600kN

Hoeveel katrollen heb je nodig als je 200N aan kracht levert en je wilt 1200N ophijsen?

1. 1
2. 4
3. 6
4. 8

Uit hoeveel losse katrollen bestaat deze takel

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

Je ziet drie takels.
Hoe zit het met het aantal katrollen en de spierkracht?

1. Bij takel a moet je 3x zo veel spierkracht leveren om de last op te tillen
2. Bij takel b moet je 4x minder spierkracht leveren om de last op te tillen.
3. Bij takel c moet je 7x minder spierkracht leveren om de last op te tillen
4. Bij takel a moet je 4x minder spierkracht leveren om de last op te tillen

18. Een leerling trekt een massablok van 2 kg op.

b. Hoeveel losse katrollen heeft deze takel?

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

Bij Marlies en Geert hangt een katrollamp. De lampenkap kan op en
neer worden bewogen. Het touw beweegt dan langs twee katrollen
(met verwaarloosbaar gewicht). De lamp heeft zwaartekracht van
16 N. Hoe groot moet de zwaartekracht van de metalen cilinder zijn
om de lamp op zijn plaats te houden?

In de figuur wordt een kist van 150 kg omhoog
gehesen met behulp van een aantal katrollen.
Hoe groot is de benodigde trekkracht
op het touw?

Ilja hijst een kast met een massa van 46 kg met een katrol 2 meter omhoog.

Hoe groot is zijn spierkracht en hoeveel meter touw moet hij binnen halen.

tandwiel 3 draait in één seconde 1x rechtsom.

Tandwiel 2 draait dan

1. in 1 seconde sneller rechtsom
2. in 1 seconde langzamer rechtsom
3. in 1 seconde langzamer linksom
4. in 1 seconde sneller linksom

tandwiel 1 draait in één seconde 1x rechtsom.

Tandwiel 2 draait dan

1. in 1 seconde sneller rechtsom
2. in 1 seconde langzamer rechtsom
3. in 1 seconde langzamer linksom
4. in 1 seconde sneller linksom

Wat voor soort overbrenging zie je hier?

1. windas
2. tandwielen
3. riem
4. wormwiel

Als je een kleine tandwiel aan een grote tandwiel vastmaakt, dan..

1. versneld de beweging
2. vertraagd de beweging
3. blijft de beweging constant

Hiernaast zie je een grote set
tandwielen. Wanneer het laatste
tandwiel rechtsom draait zal het eerste
tandwiel

1. rechtsom draaien
2. linksom draaien
3. niet draaien
4. Dat kun je niet uit de tekening aflezen.

Bij een tandwieloverbrenging op een fiets is het tandwiel bij de trappers.................
dan het achtertandwiel.

1. groter
2. kleiner
3. even groot

Geef met een berekening aan hoe vaak het kleinste tandwiel is rond gegaan als de grootste 3 x is rondgedraaid.

Welk tandwiel draait sneller?

A

B

C

1. oranje
2. groen
3. Grijs
4. even snel

De trapper zit 15 cm van de trapas (arm r1),

de straal van het tandwiel is 10cm (arm r2), 

de uitgeoefende kracht op de trapper is 400N(F1). Bereken de spankracht op de ketting

Je kunt...

• benoemen hoe je met vaste en losse katrollen, takels en tandwieloverbrengingen je spierkracht kunt overbrengen naar een grotere werkkracht;
• berekeningen met katrollen maken;
• rekenen aan tandwieloverbrengingen;

Aan de slag!

Maak opdrachten 29, 30, 31, 32