Week 2 les 2
Rekenen met de Hefboomregel - Les 2
Onderdelen in deze les
Rekenen met de Hefboomregel - Les 2
Titel volgens opdracht. Dit is les 2 van paragraaf 10.2 voor VMBO Basis en Kader.
Leerdoel
Ik kan met de hefboomregel uitrekenen hoe groot de vergroting, de last of de spierkracht is.
Deze slide heeft geen instructies
De hefboomregel
Is de werkarm veel langer dan de lastarm?
Dan heb je minder spierkracht nodig.
De hefboom helpt je dus om kracht te vergroten.
Leg kort het verschil uit tussen werkarm en lastarm. Houd het praktisch: hoe verder van het draaipunt je duwt, hoe makkelijker het wordt.
De regel
Als de werkarm `n` keer zo groot is als de lastarm,
dan is de last `n` keer zo groot als de werkkracht.
Vergroting = werkarm / lastarm
Benadruk dat leerlingen eerst vaak de vergroting uitrekenen. Daarna kun je daarmee de last of de spierkracht bepalen.
Rekenvoorbeeld 1
Voorbeeld: notenkraker
Werkarm = 15 cm
Lastarm = 6 cm
Deze slide heeft geen instructies
Vergroting berekenen
Formule: vergroting = werkarm / lastarm
Invullen: 15 / 6
Uitkomst: 2,5
Deze slide heeft geen instructies
Conclusie notenkraker
De vergroting is 2,5.
De werkkracht wordt dus 2,5 keer vergroot.
Je knijpt met minder kracht, maar de last wordt groter.
Deze slide heeft geen instructies
Rekenvoorbeeld 2
Voorbeeld: snoeischaar van Janice
Werkarm = 12 cm
Lastarm = 3 cm
Werkkracht = 50 N
Deze slide heeft geen instructies
Stap 1: vergroting
Formule: vergroting = werkarm / lastarm
Berekening: 12 / 3 = 4
De last is dus 4 keer zo groot als de werkkracht.
Deze slide heeft geen instructies
Stap 2: de last
Werkkracht = 50 N
Vergroting = 4
Last = 50 × 4 = 200 N
Deze slide heeft geen instructies
Conclusie snoeischaar
Met een werkkracht van 50 N
ontstaat een last van 200 N.
De snoeischaar vergroot de kracht dus duidelijk.
Deze slide heeft geen instructies
Rekenvoorbeeld 3
Voorbeeld: kruiwagen van Nienke
Nu berekenen we de spierkracht.
Dus nu zoeken we niet de last.
Benadruk het verschil met het vorige voorbeeld: de last is nu al gegeven, en de onbekende is de spierkracht.
Gegevens kruiwagen
Werkarm = 150 cm
Lastarm = 50 cm
Zwaartekracht op de bak = 1200 N
Deze slide heeft geen instructies
Stap 1: vergroting
Vergroting = werkarm / lastarm
Berekening: 150 / 50 = 3
De last is dus 3 keer zo groot als de spierkracht.
Deze slide heeft geen instructies
Stap 2: spierkracht
Last = 1200 N
De last is 3 keer zo groot als de spierkracht.
Spierkracht = 1200 / 3 = 400 N
Deze slide heeft geen instructies
Conclusie kruiwagen
Nienke hoeft 400 N spierkracht te leveren.
Door de lange werkarm wordt de kracht geholpen.
Daarom kun je met een kruiwagen zware lasten tillen.
Deze slide heeft geen instructies
Mix-opdracht: het pincet
Bij een pincet ligt het draaipunt aan het uiteinde.
De werkkracht zit dichter bij het draaipunt.
De last zit verder van het draaipunt, bij de puntjes.
Deze slide heeft geen instructies
Wat betekent dat?
De werkarm is korter dan de lastarm.
Dan wordt de kracht niet vergroot.
Je hebt dus juist meer spierkracht nodig voor een kleine last.
Dit is een mooi contrast met de eerdere voorbeelden. Een pincet geeft geen krachtwinst, maar wel controle en nauwkeurigheid.
