Transcript Stoffen - Gomarus College

1.4 Werken met hefbomen
4T Nask1
H1: Krachten
Evenwicht
• Afhankelijk van
– Grootte van de krachten én
– De afstand tussen de krachten en de draaias
Evenwicht maken
•
Elke hefboom heeft een draaipunt.
•
Een hefboom kun je in evenwicht krijgen door:
1.
Hetzelfde aantal gewichtjes op dezelfde afstand
te hebben.
Minder gewichtjes dichter bij het draaipunt te
zetten
Meer gewichtjes verder van draaipunt af te
hangen.
2.
3.
Demo applet
Regel voor evenwicht
• De afstand van het draaipunt tot waar de
kracht zit, heet arm.
• Als de ene kracht 2 x zo groot wordt, is de
arm 2x zo klein.
• Als de ene kracht n x zo groot wordt, is de
arm n x zo klein.
• Je berekent dan de factor
Rekenen aan evenwicht
• Anita is 20 kg
Marc is 35 kg
• Anita zit op 3 meter van draaipunt.
• Waar moet Marc zitten voor evenwicht?
Uitrekenen met de factor
• Gebruik het
stappenplan om
het uit te
rekenen.
Gegeven:
20 kg = m
35 kg = m
3 m = arm
Gevraagd:
Arm marc
Formule:
Kracht n x zo groot, dan arm n x zo klein
Omrekenen:
Fz1 = 20 x 10 = 200 N
Fz2 = 35 x 10 = 350 N
Invullen:
Kracht is: 350 : 200 = 1,75 keer zo groot
Berekenen:
Eenheid:
Controle:
1,75 keer zo groot, dus arm 1,75 keer zo klein.
3 : 1,75 = 1,71 m.
de eenheid van arm is m
de arm is berekend.
(200 x 3) = 600
(350 x 1,71) = 600
Moment van de kracht
• Om evenwicht te berekenen, kun je ook de
momentwet gebruiken.
• Het moment is afhankelijk van:
– De kracht
– De arm
• LET OP: De arm van de kracht moet altijd
loodrecht op de kracht gemeten worden!
• M=Fxl
Moment
hierin is F: de kracht in N
l: de arm in m
M: het moment in Nm
• Bij evenwicht geldt:
Mlinksom = Mrechtsom
• Alle momenten die linksom draaien kun je
bij elkaar optellen.
• Alle momenten die rechtsom draaien kun
je bij elkaar optellen.
Uitrekenen met de momentwet
• Gebruik het
stappenplan om
het uit te
rekenen.
Gegeven:
20 kg = m
35 kg = m
3 m = arm
Gevraagd:
Arm marc
Formule:
Mlinksom = Mrechtsom
F x l (linksom) = F x l (rechtsom)
Omrekenen:
Fz1 = 20 x 10 = 200 N
Fz2 = 35 x 10 = 350 N
Invullen:
200 x 3 = 350 x l
Berekenen:
600 = 350 x l
l = 600 / 350
l = 1,71m
Eenheid:
de eenheid van arm is m
Controle:
de arm is berekend.
(200 x 3) = 600
(350 x 1,71) = 600
Werktuigen
• Veel werktuigen maken gebruik van de
momentenwet.
• Dit houdt in dat: bij
gebruik is een draaipunt
aanwezig. De kracht die
jij uitoefent op het
werktuig wordt vergroot.
Werktuigen
• Een kleine spierkracht bij een grote arm,
geeft een grote spierkrach bij een kleine
arm.
• Om dit uit te rekenen gebruik je ook weer
de momentwet.
Hefbomen
• Krachten in 1D
• Je gebruikt een hefboom om je spierkracht
slim te vergroten.
• Verklaar dit eens?