## 2. Hefbomen en de momentwet

Werktuigen

Afbeelding 2: hefboomwet met draaipunt

Er zijn momenten waarop we niet willen dat dingen bewegen; bijvoorbeeld als we iets neerzetten op tafel. Maar er zijn ook momenten waarop we juist w

él willen dat er beweging komt. Dit zijn bijna al onze dagelijkse handelingen: een deur openen, fietsen, lopen, je kluisje opendraaien, je boek openslaan, met de lift gaan, je flesje open maken etc.

Sommige van deze handelingen kunnen we prima met onze handen of ons lichaam doen. Onze spierkracht is in dat geval groter dan de krachten waar we tegen in willen gaan. Soms is onze spierkracht echter niet groot genoeg. Denk maar aan het losdraaien van een bout. Daarvoor gebruiken we werktuigen. Bij het geval van een bout, gebruiken we een moersleutel.

Hetzelfde doen we tijdens het fietsen. Wij passen niet direct onze spierkracht toe op de wiel van onze fiets. Dat zou betekenen dat wij hem met onze handen voortduwen (zoals bij een rolstoel vaak wel het geval is). In plaats daarvan gebruiken wij een fietstrapper.

Hefboomwet

Afbeelding 2: de arm van de trapkracht

Zowel bij het gebruiken van een moersleutel als een fietstrapper gebruik je het werktuig als een hefboom. Aan de ene kant van de hefboom oefen je de kracht uit en de andere kant van de hefboom zit vast aan datgene dat je wilt laten bewegen (het draaipunt).

Bij een hefboom wordt dus ook gebruik gemaakt van de plek waar de kracht plaatsvindt. Als je een hele korte hefboom hebt, kan je minder kracht zetten dan bij een langere hefboom. Om beweging met een hefboom plaats te laten vinden, moet je dus letten op 2 dingen:

- De grootte van de kracht

- De lengte van de arm

Zoals bij de meeste dingen bij Natuurkunde, zetten we dit ook weer om in een formule:

M = F x r

Hierbij staat M voor het Moment van kracht. Het moment wordt gemeten in Newtonmeter.

F staat zoals eerder beschreven voor Kracht, dat wordt gemeten in Newton.

r staat voor de afstand tussen draaipunt en werklijn, dat wordt gemeten in meter. Let op! De afstand tussen draaipunt en werklijn is niet altijd hetzelfde als de lengte van je hefboom.

Momentenwet

Als we kijken naar een hefboom in evenwicht, betekent dat dat er aan de twee kanten van de hefboom evenveel kracht per moment wordt uitgeoefend. Dat noemen we de momentenwet.

Wat je hierbij eigenlijk doet is M = F x r, 2 keer berekenen. Voor elke kant van het draaipunt, gebruik je deze formule. De uitkomst in M vergelijk je dan met elkaar. Stel je voor dat M groter is aan de linkerkant dan de M van de rechterkant, dan gaat je voorwerp draaien. Zijn ze even groot? Dan gebeurt er niets.

Wat nou als het draaipunt niet in het midden ligt maar aan 1 kant? Zoals bij een trapper of moersleutel.