Hefbomen

Hefbomen

Als je voor een bepaalde bezigheid veel kracht nodig hebt, kun je soms gebruik maken van een hefboom.
Een hefboom heeft altijd een draaipunt en twee armen: een korte arm en een lange arm. Door een kleine kracht uit te oefenen op de lange arm krijg je een grotere kracht op de korte arm.

Veel voorwerpen maken gebruik van het hefboomprincipe, bijvoorbeeld een breekijzer, een klauwhamer, een flessenopener, een steeksleutel en een steekwagen/kruiwagen.

Momenten in evenwicht

Als de kracht die wordt uitgeoefend en de lengte van de arm (is afstand tot het draaipunt) met elkaar vermenigvuldigt krijg je het moment.
In formulevorm:

  • moment = kracht x lengte arm of M = F x l


De eenheid voor moment is newtonmeter (Nm).

In een hefboom heb je altijd te maken met twee momenten.
Als de twee momenten in een hefboom even groot zijn is er evenwicht.
Er geldt:

  • M1 = M2
    F1 x l1 = F2 x l2

Voorbeeld - Wip

Voorbeeld
Op een wip zitten twee kinderen. De wip is in evenwicht.
Frank zit aan de linkerkant. Frank heeft een massa van 50 kg.
Frank zit niet helemaal aan het uiteinde: de afstand tot het draaipunt is 2 meter.
Rechts zit Inge. Inge heeft een massa van 40 kg. Inge zit 2,5 meter van het draaipunt.


Voor de wip in evenwicht geldt:

  • F1 x l1 = F2 x l2
    500 N x 2 m = 400 N x 2,5 m
    1000 Nm = 1000 Nm

Voorbeeld - Tang

Een tang werkt ook volgens het hefboomprincipe.
Bekijk de afbeelding.

De totale kracht op het handvat is 20 N.
Bereken de totale kracht die op de bek van de tang ontstaat.

  • Fhandvat x l1 = Fbek x l2
    20 N x 5 cm = Fbek x 1 cm
    Fbek = 100 Ncm/1 cm = 100 N

  • Het arrangement Hefbomen is gemaakt met Wikiwijs van Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, maakt en deelt.

    Auteur
    VO-content
    Laatst gewijzigd
    2021-05-31 13:24:57
    Licentie

    Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding-GelijkDelen 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding en publicatie onder dezelfde licentie vrij bent om:

    • het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
    • het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
    • voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.

    Meer informatie over de CC Naamsvermelding-GelijkDelen 4.0 Internationale licentie.

    Aanvullende informatie over dit lesmateriaal

    Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:

    Toelichting
    De Kennisbanken bevatten de theorie bij de opdrachten.
    Leerniveau
    VMBO gemengde leerweg, 2; VMBO kaderberoepsgerichte leerweg, 2; VMBO gemengde leerweg, 3; VMBO theoretische leerweg, 4; VMBO theoretische leerweg, 2; VMBO theoretische leerweg, 3; VMBO kaderberoepsgerichte leerweg, 4; VMBO gemengde leerweg, 4; VMBO kaderberoepsgerichte leerweg, 3;
    Leerinhoud en doelen
    NaSk; Kracht; Ruimte;
    Eindgebruiker
    leerling/student
    Moeilijkheidsgraad
    gemiddeld
    Trefwoorden
    hefboom, moment, newtonmeter

    Gebruikte Wikiwijs Arrangementen

    VO-content - Kennisbanken. (z.d.).

    template

    https://maken.wikiwijs.nl/110768/template

  • Gebruik
    Weergave
  • Wikiwijs is een dienst van