3.5 t/m 3.7 ΟΣ ΜΟΙ ΠΟΥ ΣΤΩ ΚΑΙ ΚΙΝΩ ΤΗΝ ΓΗΝ 1

Transcriptie

1 3.5 t/m 3.7 ΟΣ ΜΟΙ ΠΟΥ ΣΤΩ ΚΑΙ ΚΙΝΩ ΤΗΝ ΓΗΝ 1 De wetten van Newton verklaren e beweging van een voorwerp aan e an van e kracten ie op at voorwerp werken (zie oofstuk 4): 1 e wet van Newton is constant bijvoorbeel: o m/s effen elkaar op eventueel: géén kract Snelei Kracten 2 e wet van Newton is niet constant effen elkaar niet op; wort groter wort kleiner veranert van ricting res = m a er is een res Het voorwerp wort aarbij als een puntmassa opgevat: een voorwerp zoner afmetingen. De kracten op et voorwerp grijpen allemaal in etzelfe punt aan. In werkelijkei eeft een voorwerp afmetingen. Een voorwerp kan aarom: bewegen / verplaatsen (touwtrekwestrij) raaien / kantelen (momentenwestrij). De efboomwet van Arcimees: Of een voorwerp zal gaan raaien / kantelen wort bepaal oor e raaiwerking van e kracten ie op et voorwerp werken. De raaiwerking van een kract noemen we et moment M van e kract. Arcimees oor José e Ribera (1630) 1 GEE MIJ EEN PAATS OM TE STAAN EN IK BEWEEG DE AARDE 1

2 Zie: ttp:// ttp:// Arcimees begreep at met een kleine kract een zwaar voorwerp kan woren opgetil (gekantel). Daartoe moet eze kract wel: Op een slimme plaats aangrijpen (ver van et raaipunt vanaan) In e goee ricting werken (zo veel mogelijk loorect ). Het moment M van een kract is e raaiwerking van eze kract;.w.z. e mate waarin een kract een kanteling kan veroorzaken t.o.v. een raaipunt. M = Er gelt: Een kleine kract kan us een grote raaiwerking ebben, mits e arm erg groot is. De werking van gereescap berust vaak op eze efboomwerking. Afspraak: Als een kract een raaiing met e wijzers van e klok mee geeft, is et moment negatief. Als een kract een raaiing tegen e wijzers van e klok in geeft, is et moment positief. De arm van een kract (t.o.v. et raaipunt) is e (loorecte) afstan van e werklijn van e kract tot et raaipunt. raaipunt Nuttige sommen: 40, 41. 2

3 Een voorwerp is in evenwict als: Natuurkune Barlaeusgymnasium 1. De kracten op et voorwerp elkaar opeffen: r = 0 én M = M 2. De momenten t.o.v. et raaipunt elkaar opeffen: rectsom linksom Voorbeel: Arcimees tilt e aare S A Z Op e plank werken vier kracten: 1. Het gewict van e aare Het moment van eze kract is tegen e wijzers van e klok in. De arm van eze kract is A. 2. De kract in et raaipunt De arm van eze kract is nul; e werklijn van e kract gaat namelijk oor et raaipunt. Deze kract speelt us geen rol in et al of niet raaien van e plank. Deze kract is scuin links omoog om e overige rie kracten op te effen. 3. De zwaartekract op e plank De zwaartekract werkt op elk molecuul van e plank. Gemiel werkt e zwaartekract in et zwaartepunt Z. Als e plank omogeen is, is it zwaartepunt precies in et mien van e plank. Het moment van eze kract is met e wijzers van e klok mee. De arm van eze kract is Z. 4. De spierkract van Arcimees Het moment van eze kract is met e wijzers van e klok mee. De ricting van e spierkract is optimaal. De arm van e kract is aarom S. Nuttige sommen: 48, 49, 50, 51. 3

4 Voorbeel: moment M van kract op een kist (lengte en oogte ) Het raaipunt is et linkereine van e plank De kract maakt een oek met e orizontaal. = M = = ( sin ) M = = ( sin ) β M = M = ( : tan) sin = 2 = + = 2 cosβ β = tan 1 ( )

5 Hefbomen 1. Primaire 2 efboom Het raaipunt bevint zic tussen e last en e uitgeoefene kract. 2. Secunaire efboom De last bevint zic tussen et raaipunt en e uitgeoefene kract. Maak een scatting van e kract ie e vrouw noig eeft om e kruiwagen met et kin te tillen. 3. Tertiaire efboom De kract wort tussen et raaipunt en e last uitgeoefen. Bij een primaire en bij een secunaire efboom kun je een last tillen met een betrekkelijk kleine kract. Een flessenopener (kroonkurk) kun je op twee manieren gebruiken; zie som De efinities van primaire, secunaire en tertiaire efboom oef je niet te kennen. Het is wel van groot belang stees goe onerscei te maken tussen: 1. Het raaipunt 2. De plaats waar e last werkt 3. Het aangrijpingspunt van e uitgeoefene kract. 5

6 Tanwielen Op een racefiets zitten (meestal) twee voorblaen en een kroontje met (bijvoorbeel) zeven verscillene acterblaen (tanwielen). Afankelijk van et parcours wort een verzet gekozen. Een lict verzet eeft weinig tanjes voor een veel tanjes acter (bijvoorbeel 39 x 21) en wort bij win tegen of bergop gebruikt. Een zwaar verzet wort juist bij win mee of bergaf gebruikt. Volgens et iagram legt een racefiets met een verzet van 53 x 16 bij één omwenteling van e pealen een afstan van 7,0 m af. Bereken e iameter van e wielen. Bij één omwenteling van e trappers raait et (acter)wiel 53 / 16 x ron. De omtrek van een cirkel: π = = 0,67 m ( = 26 inc ) π 53 ance Armstrong was in staat om met it verzet lange tij met een trapfrequentie (toerental) van 120 min -1 te fietsen. Bereken zijn snelei. Per secone maken e trappers 120 / 60 omwentelingen. 120 v = 7,0 = 14 m ( = 50 km 60 s ) 6

7 Katrollen Met een vaste katrol trek je naar beneen; je kunt jouw eigen gewict gebruiken. Met een losse katrol til je slects e elft van e last (+ e elft van et katrol). Met een takel combineer je beie systemen. ttp://nl.wikipeia.org/wiki/katrol ttp:// Een bekene filosoof merkte rees op: Elk vooreel ep z n naeel. Bij een efboom of een takel kun je volstaan met een kleinere kract. Deze kleinere kract moet ecter wel over een grotere afstan woren uitgeoefen. Nuttige sommen: Het voorbeel op blazije e bijbeorene som 59 zijn erg belangrijk. Verer: 53, 60, 61, 63. Proefwerk oefenopgave: ttp:// ttp:// 7