H10.3 Katrollen en hefbomen

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo k
• Leerjaar 4

Hoofstuk 10

Par 3: Katrollen en hefbomen

Lesplanning

Leerdoelen 10.3

Uitleg en aantekeningen over katrollen en takels

Aan de slag met de opdrachten (morgen ook nog tijd voor)

Leerdoelen

Je leert: 
Wat het nut is van katrollen en hoe het werkt

Wanneer er evenwicht is bij voorwerpen die kunnen draaien

Hoe je met een hefboom een grote kracht kunt uitoefenen

Vaste katrol

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

Kracht en lengte touw blijven gelijk

Losse katrol

• Een losse katrol maakt ons sterker. Halveert de kracht
• De last wordt verdeeld over het aantal touwen waaraan de katrol hangt.
• Kijk goed naar de last van 100 N. Hoeveel touwen hangt de last?

Samenvatting

Een takel is een combinatie van minstens 1 vaste en 1 losse katrol.  

• Een vaste katrol is zo vastgemaakt dat hij niet meer op en neer kan bewegen. 
• Een losse katrol beweegt op en neer, samen met het voorwerp dat wordt opgehesen. 
  

Katrollen en Takels

Katrollen en Takels

De massa van de last 

is 120 kg.

De lastkracht is 1200 N.

De werkkracht = lastkracht : N

N= aantal katrollen of het aantal touwen. 

Katrollen en Takels

De werkkracht neemt af met het aantal katrollen/touwen.

De hijslengte van het touw neemt juist toe.

Hijslengte = optilhoogte last x N (aantal katrollen/touwen) 

 Hefboom

Een hefboom is een hulpmiddel om een kracht te vergroten. 

Er zijn verschillende soorten hefbomen.

Kracht vergroten

Een hefboom heeft een lange arm en een korte arm.

• Om je kracht te vergroten gebruik je een werktuig.
• De plank is hier een hefboom. 
• De hefboom heeft een lange arm, een korte arm en een draaipunt. 
• Op de lange arm oefent Rodney een kracht uit. 
• Deze kracht noem je de werkkracht. 

Hefboom in evenwicht

Aan de slag

Maken 10.3 

61 t/m 67 en 70 t/m 73

Video's katrollen en takels

Katrollen en takels: https://www.youtube.com/watch?v=6s9hM8p5SvM

Extra uitleg Katrollen: https://www.youtube.com/watch?v=JH-T0zeD6nM

Video's 10.3 hefboom

https://www.youtube.com/watch?v=-u3ZSSn0tUQ

Leerdoelen

Je leert: 

Wanneer er evenwicht is bij voorwerpen die kunnen draaien

Hoe je met een hefboom een grote kracht kunt uitoefenen

 Hefboom

Een hefboom is een hulpmiddel om een kracht te vergroten. 

Er zijn verschillende soorten hefbomen.

Hefboom in evenwicht?

Hangt af van:

- de grootte van de krachten (N)

- de afstand tussen de krachten en het draaipunt (m)

Kracht vergroten

Een hefboom heeft een lange arm en een korte arm.

• Om je kracht te vergroten gebruik je een werktuig.
• De plank is hier een hefboom. 
• De hefboom heeft een lange arm, een korte arm en een draaipunt. 
• Op de lange arm oefent Rodney een kracht uit. 
• Deze kracht noem je de werkkracht. 

Kracht vergroten

Een hefboom heeft een lange arm en een korte arm.

•  Het punt waar de werkkracht aangrijpt noem je het werkpunt. 
• Met de korte arm breng je de kracht over op de last. 
• Het punt waar de last aangrijpt noem je het lastpunt. 
• Op de lange arm in afb. werkt de kleinste kracht. 
• Op de korte arm werkt de grootste kracht.

Krachtvergroting berekenen

Een band uit een velg lichten.

• De krachtvergroting bereken je met   de formule:
  
• krachtvergroting = werkarm : lastarm
  

• Weet je hoe groot de werkkracht is, dan kun je uitrekenen hoe groot de last is met de formule:
  
• last = werkkracht × krachtvergroting

Voorbeeldopdracht 1

Met de bandenlichter in afbeelding 5 vergroot je je spierkracht.

Bereken hoeveel keer de werkkracht wordt vergroot.

gegevens:

werkarm = 8 cm

lastarm = 1 cm

gevraagd:

krachtvergroting = ?

• Uitwerking
• krachtvergroting = werkarm : lastarm
• krachtvergroting = 8 : 1 = 8
• De werkkracht wordt dus 8× vergroot.

Voorbeeldopdracht 2

Een fietsenmaker duwt met een kracht van 110 N tegen de bandenlichter in afbeelding 5. Bereken hoe groot de last is.

gegevens:

werkkracht = 110 N

krachtvergroting = 8

gevraagd:

last = ?

• Uitwerking
  
• last = werkkracht × krachtvergroting
• last = 110 × 8 = 880 N
• De last is dus 880 N.

Aan de slag

Maken 10.3 

Vorige les: 61 t/m 67 en 70 t/m 73

Deze les: 74, 75, 76, 83, 84 en 86

Ben je hiermee klaar? 
Dan gemengde opgaves maken van H10