De Bijlesstudent

Krachtmoment bepalen

Bijles NaSk VMBO

Wanneer heb je te maken met het hefboomprincipe?

Met krachtmomenten heb je bij het openen van een blikje frisdrank al te maken. Ook hefbomen komen vaker voor dan je nu misschien nog denkt. Je hoeft bij hefbomen helemaal niet gelijk aan grote apparaten te denken. Ook in huis heb je ze! Denk bijvoorbeeld aan een een kurkentrekker, een notenkraker of een tang. Zelfs de werking van een schaar berust op het hefboomprincipe!

Hoe werken krachtmoment precies?

Laten we eens wat verder inzoomen op hoe krachtmomenten precies werken. Een moment is een maat om aan te geven wat het effect van een kracht is ten opzichte van het draaipunt.

M = F x l

M is het moment in newtonmeter of newtoncentimeter (Nm of Ncm)

F is de kracht in newton (N)
l is de lengte van de arm van het moment in meter of centimeter (m of cm). De arm is de loodrechte afstand tussen de werklijn van de kracht en het draaipunt. In onderstaande figuur kan je nog duidelijker zien wat de arm precies is.

Bij hefbomen is er zowel een linksdraaiend als rechtsdraaiend moment aanwezig. Op het moment dat een hefboom in evenwicht is, geldt de volgende formule:
Ml = Mr     oftewel     Fl x ll = Fr x lr

schermafbeelding 2021 03 10 om 18.23.41

Rekenvoorbeeld:

Mustafa heeft 2 zware blokken meegenomen naar een grote wip in de speeltuin. Hij probeert de 2 blokken zodanig op de wip te zetten, dat deze in evenwicht blijft. Het ene blok heeft massa van 16 kg en deze legt hij op 0,9 meter afstand van het draaipunt op de wip neer. Het andere blok heeft een massa van 5,0 kg. Op welke afstand vanaf het draaipunt moet hij dit blok op de wip neerleggen?
Antwoord: 2,9 meter

Uitwerking:

Fl x ll = Fr x lr

Fl = m x g = 16 x 10 = 160 N
Fr = m x g = 5 x 10 = 50 N

160 x 0,9 = 50 x lr

lr = (160 x 0,9) / 50 = 2,88 m (afgerond op het juiste aantal significante cijfers is dit 2,9 m

schermafbeelding 2021 03 10 om 18.25.14