Hefboom verdieping - taal-in-alle

Wat gaan we vandaag doen?
•Kort herhalen: de hefboom en arbeid.
•Verdieping: rekenen aan een hefboom.
•Slimme apparaten.
Samenvatting:
Een hefboom heeft een draaipunt…
Aan iedere kant werkt een kracht…
Een hefboom is in evenwicht als geldt:
kracht L x arm L = kracht R x arm R
Minder kracht betekent meer afstand…
De hoeveelheid arbeid blijft gelijk…
Arbeid = kracht x afgelegde weg.
Wanneer is een hefboom in evenwicht?
Een kleine kracht op grote afstand van het draaipunt
heeft hetzelfde effect als een grote kracht op
kleine afstand van het draaipunt.
kracht x arm
Autokrik
Bandenlichter
Waterpomp
Breekijzer
Ome Henk en tante Truus
hebben een probleem!
Ze zijn met hun neefje Bertje in de speeltuin en
Bertje wil graag op de wip maar zowel oom als tante is
veel zwaarder dan Bertje.
Bertje weegt namelijk maar 32 kg terwijl tante 60 kg
weegt en oom zelfs 80 kg!
Hoe lossen we dit op?
Ze zijn met hun neefje Bertje in de speeltuin en
Bertje wil graag op de wip maar zowel oom als tante is
veel zwaarder dan Bertje.
Bertje weegt namelijk maar 32 kg terwijl tante 60 kg
weegt en oom zelfs 80 kg!
Aan beide kanten van de wip is op 3 meter afstand
van het draaipunt een zitplaats. Dichter bij het
draaipunt is nóg een zitplaats.
Vraag: wie moet waar zitten en op welke afstand van
het draaipunt moet het 2e stoeltje bevestigd zijn om
de wip in evenwicht te brengen?
Oom 80 kg
Tante 60 kg
Bertje 32 kg
?N
?N
? meter
3 meter
3 meter
?N
800N
600N
2,4 meter
3 meter
3 meter
320N
Slimme apparaten
11
44
12
32
14
22
16
18
21
24
28
32
afgelegde weg =
aantal tanden voor
aantal tanden achter
x omtrek wiel
Aantal tanden
achter
44 tanden voor
32 tanden voor
22 tanden voor
Afgelegde weg in meters (2,14 m omtrek)
11
12
14
16
18
21
24
28
32
Aantal tanden
achter
44 tanden voor
32 tanden voor
22 tanden voor
Afgelegde weg in meters (2,14 m omtrek)
11
8,56
6,23
4,28
12
7,85
5,71
3,92
14
6,73
4,89
3,36
16
5,89
4,28
2,95
18
5,23
3,80
2,61
21
4,48
3,26
2,24
24
3,92
2,85
1,96
28
3,36
2,45
1,68
32
2,94
2,14
1,47
Een vriend van mij rijdt jaarlijks de Amstel-Gold race.
De Amstel-Gold race is een wielerkoers van 250 km.
Volgend jaar wil ik ook meedoen maar ik wil voor het
donker thuis zijn. Dat betekent dat ik er maximaal
7 uur en een kwartier over mag doen.
Ik wil maximaal 75 pedaalomwentelingen/minuut maken.
(gemiddeld)
Vraag: welke combinaties van tandwielen kan ik
gebruiken?
Een vriend van mij rijdt jaarlijks de Amstel-Gold race.
De Amstel-Gold race is een wielerkoers van 250 km.
Volgend jaar wil ik ook meedoen maar ik wil voor het
donker thuis zijn. Dat betekent dat ik er maximaal
7 uur en een kwartier over mag doen.
Ik wil maximaal 75 pedaalomwentelingen/minuut maken.
(gemiddeld)
Vraag: welke combinaties van tandwielen kan ik
gebruiken?
Even samenvatten:
Bij hefbomen kun je krachten aan één kant optellen.
Tandwielen zijn vergelijkbaar met hefbomen:
Ze kunnen de benodigde kracht verlagen, daarbij wordt het
aantal pedaalomwentelingen vergroot.
De afgelegde weg kun je uitrekenen:
afgelegde weg =
aantal tanden voor
aantal tanden achter
x omtrek wiel