Kracht & Beweging

37

Click here to load reader

description

1HV. Kracht & Beweging. Kracht en Beweging in het dagelijks leven. Bezig met laden. F. Bron: Pulsar NaSk 1 - Wolters Noordhoff. Lezen. Lezen. Opgave. Welkom. Vooraf: - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of Kracht & Beweging

Page 1: Kracht & Beweging

Kracht & BewegingKracht en Beweging in het dagelijks leven.

Bezig met laden.

FBron: Pulsar NaSk 1 -Wolters Noordhoff

1HV

Page 2: Kracht & Beweging

Welkom

Druk op de onderstaande knop om verder te gaan.

Vooraf:Welkom bij deze informatieve presentatie over Kracht en Beweging. Deze presentatie is bedoeld jou te helpen met het begrijpen van de begrippen kracht en beweging. Je kunt bij kracht denken aan handje- drukken en bij beweging denken aan fietsen, maar in deze presentatie gaan we er dieper op in. In de presentatie is geprobeerd veel praktische voorbeelden te gebruiken die afkomstig zijn uit jouw omgeving.

Opgaven:Het is de bedoeling dat je de presentatie thuis of op school achter de computer doorloopt. Maak ondertussen de opgaven op je werkblad die je meegekregen hebt van je docent. Het werkblad lever je na afloop in bij je docent.

Pictogrammen:In deze presentatie en werkblad staan pictogrammen, die zeggen wat je moet doen. Volg deze instructies goed op!

Lees de naast gelegen tekst goed door.

Maak de opgave(n).

Volg de stappen!

Stoppen. Terug naar het home menu.

Let goed op! Belangrijk!

Page 3: Kracht & Beweging

Home menu

1. Kracht

Maak je keuze door op de onderstaande knoppen te

drukken. Veel succes!

Als je wilt stoppen druk je op de knop met het huisje. Dan kom je hier terug in het home menu.

3. Kracht en snelheid

4. Traagheid

5. Snelheid berekenen

6. Sneller en langzamer

7. Kracht en druk

2. Hefbomen

Page 4: Kracht & Beweging

1 . K r a c h tInleiding:Waar denk je aan bij het woord kracht? Denk je aan de sterkste jongen uit de klas, of denk je aan een hamer in het technieklokaal? Wie je ook bent, iedereen denkt wel aan iets anders. In dit deel gaan we kijken wat kracht precies is en welke soorten er in zijn. Maar ook hoe je kracht tekent en hoe je kracht kunt meten.Wat kun je na dit deel?- soorten krachten onderscheiden; krachten tekenen en meten.

Zwaartekracht

Spankracht

Spierkracht

Veerkracht

Wrijvingskracht

Magnetische kracht

Druk kracht

Welke soorten kracht zijn er? Er zijn verschillende soorten kracht. Hieronder staan een paar voorbeelden. Druk met je muis op de afbeeldingen om te kijken om welke het gaat!

Page 5: Kracht & Beweging

- Het symbool voor kracht is F,- de eenheid is newton (N)

Krachten tekenen:- Kracht kun je niet zien, maar je kunt een kracht wel tekenen als een pijl. De richting van de pijl is de richting van de kracht. , Druk op de afbeelding met de scooter en kijk wat de richting is van de kracht. - De lengte van de pijl geeft de grootte van de kracht aan. Daarvoor kun je een schaal kiezen. Bijvoorbeeld 1cmkomt overeen met 10N . - Het begin van de pijl is het aangrijpingspunt van de kracht. (A), Druk met je muis op het aangrijpingspunt. F

GoedDit is het aangrijpingspunt

Opgaven,Maak de opgaven 1 t/m 5 op je

werkblad en ga daarna verder met deze presentatie.

Page 6: Kracht & Beweging

Samenvatting:Wat hebben we geleerd?

• welke verschillende soorten krachten er zijn. Zwaartekracht, spankracht, spierkracht, veerkracht, wrijvingskracht, magnetische kracht en druk kracht.• het symbool voor kracht F is.• de eenheid wordt uitgedrukt in Newton (N).• dat je een kracht kan tekenen als een pijl.• de richting van de pijl de richting van de kracht is. • de lengte van de pijl de grootte van de kracht aangeeft. • waar het aangrijpingspunt zit. • dat je krachten kunt opmeten.

Druk op de onderstaande knop om terug te keren naar het

Home menu

Page 7: Kracht & Beweging

Wat gebeurt er als je een dopflesje, met je handen wilt openmaken? , Druk op de afbeelding

Dan gaat hij niet open!!

2 . H e fb o m e n

Inleiding:Je gebruikt dagelijks je spierkracht om dingen los te draaien, open te maken en op te tillen. Maar soms is je eigen spierkracht te klein om dat zonder hulpmiddelen voor elkaar te krijgen. In zo’n geval gebruik je vaak een hefboom.

Wat kun je na dit deel?- toepassingen van hefbomen herkennen en het hefboomprincipe uitleggen. - aangeven waar de hefboom, het draaipunt en het aangrijpingspunt zitten. - het moment uitrekenen

Page 8: Kracht & Beweging

Hoe krijg je dat flesje dan wel open?

Met een flesopener!

1HV

Page 9: Kracht & Beweging

Een flesopener is een voorbeeld van een hefboom.

Draaipunt

Hefboom (flesopener)

- Er is sprake van een hefboom als er iets draait om een punt, het draaipunt.

Page 10: Kracht & Beweging

Bij een hefboom heb je ook een aangrijpingspunt (A) van een kracht. Zie de onderstaande afbeelding:

- Het aangrijpingspunt (A) van een kracht is de plaats waar de kracht werkt. - Met een hefboom kun je van een kleine kracht een grote kracht maken.

Page 11: Kracht & Beweging

In het voorbeeld van de flesopener heb je niet één maar twee aangrijpingspunten. Het punt waar de handkracht plaatsvindt (A1) en het punt van de kracht die de flesopener op het dopje uitoefent (A2). Zie de onderstaande afbeelding:

A1

A2

Page 12: Kracht & Beweging

In de hieronder staande zijaanzicht van een middeleeuwse katapult probeert de soldaat het losgeslagen wiel weer vast te zetten. Hij gebruikt een grote balk (hefboom) om de katapult omhoog te tillen. In de afbeelding zit een draaipunt, een hefboom en een aangrijpingspunt.

Goed!Dit is de hefboom.

Beweeg met je muis over het plaatje en druk: , op het draaipunt, op de hefboom, op het aangrijpingspunt

Goed!Dit is het aangrijpingspunt

Goed!Dit het draaipunt.

Page 13: Kracht & Beweging

De soldaat krijgt de katapult niet omhoog met de hefboom. Hij raakt helemaal uitgeput! Wat moet de soldaat doen om de katapult toch op hoogte te krijgen?

Antwoorden: 1. Een langere balk (hefboom) zoeken.2. Het draaipunt naar links verplaatsen.3. Een collega soldaat zoeken.

Page 14: Kracht & Beweging

Lengte van de arm:In de hieronder staande katapult is de arm van de katapult langer. Met een langere arm kun je een projectiel verder wegschieten. Jongens hebben langere armen, en kunnen hierdoor meestal verder een bal gooien dan meisjes. Zo is het ook met de katapult. Wanneer de lengte van de arm groter wordt, wordt de zwaai groter en neem de snelheid toe. De lepel heeft langer de tijd snelheid te maken. Je begrijpt hoe sneller de arm beweegt, hoe verder je het projectiel weg kunt schieten. Druk op de katapult.

Lengte van de arm

Dus: hoe langer de arm, hoe meer snelheid, hoe verder je het projectiel kan schieten.

Page 15: Kracht & Beweging

Het Moment:Als je wilt weten met hoeveel kracht de katapult schiet, moeten we het moment uitrekenen. De kracht (beweging) van de katapult komt voort uit de wikkelpees van de katapult. De wikkelpees is een soort touw waar de arm van de katapult tussen zit.

As met wikkelpees:Zoals je kunt zien hebben de katapulten in de afbeeldingen hiernaast een wikkelpees. Dit is zeg maar de as van de hefboom (het draaipunt). Je kunt het bereik van de katapult beïnvloeden door het aantal windingen in het touw (pees) te variëren. Zonder wikkelpees zal de katapult niet werken. De pees heb je nodig om een plotselinge kracht vrij te laten komen. Deze plotselinge kracht die vrij komt heet het moment.

Wikkelpees

Page 16: Kracht & Beweging

- Bij een hefboom geven we het resultaat van de werking (de krachtmeting) aan met het Moment. - Dus als je wilt weten met hoeveel kracht de katapult schiet moet je het Moment uitrekenen. Het Moment bereken je door de kracht te vermenigvuldigen met de arm.

moment = kracht x

armof

M = F x l

M is moment (Nm)

F is kracht (N)

l is arm (m)

Page 17: Kracht & Beweging

Voorbeeld berekening 1, wip wap:

M is moment

(Nm)

F is kracht (N)

l is arm (m)

In de onderstaande berekening zie je een wip wap. De personen op de wip wap zijn vervangen door gewichtjes.

A B

1m 0,5m

Evenwicht:Stel gewicht A is 50kg. Heb je een idee hoe groot gewicht B dan moet zijn wil de wip wap in evenwicht zijn? De afstand van het gewicht A tot het draaipunt (arm) is 1m. De afstand bij gewicht B is 0,5m. Antwoord: Gewicht B moet twee keer zo groot zijn, dus 100kg wil de wip wap in evenwicht zijn. Dus hoe korter de arm, hoe hoger het gewicht om te compenseren.

A B

2m 1m

Het moment uitrekenen:Persoon A (gewicht A) zet met zijn voeten een kracht van 200N af op de grond. Wat is het moment?Antwoord: Formule M = F x L

? = 200N x 2m 400Nm

200N 177N

Page 18: Kracht & Beweging

Voorbeeld 2, katapult:

L = 4mF = 300N

Gegeven:F = 300NL = 4m

Gevraagd: MOplossing: M = F x lM = 300N x 4m= 1200 Nm

M is moment

(Nm)

F is kracht (N)

l is arm (m)

L

Page 19: Kracht & Beweging

Samenvatting:Wat hebben we geleerd:• er is sprake van een hefboom als er iets draait om een punt, het draaipunt.• het aangrijpingspunt (A) van een kracht is de plaats waar de kracht werkt.• met een hefboom kun je van een kleine kracht een grote kracht maken. • wanneer de afstand van het draaipunt naar het aangrijpingspunt groter wordt, is de kracht die je maakt groter. Dus: hoe langer de hefboom (arm) hoe groter de kracht. • Moment = Kracht x Arm (M = F x l)

Opgaven,Maak de opgaven 6 t/m 8 op je werkblad, lees de samenvatting

door en ga daarna terug naar het home menu

Page 20: Kracht & Beweging

3 . K r a c h t e n s n e l h e i d

Inleiding:Om een scooter te laten rijden zit er een motor op. Die motor levert kracht: de motorkracht of aandrijfkracht. Als je gas geeft, gaat de scooter rijden en zit je op een gegeven moment op je topsnelheid. De motor levert nog steeds dezelfde kracht, maar je gaat niet meer harder. Je voelt dat er krachten zijn die je tegenhouden. De lucht suist langs je helm. Je voelt luchtweerstand. De wielen ondervinden rolweerstand. Deze tegenwerkende krachten heten wrijvingskrachten. Wat kun je na dit deel?- krachten herkennen en samenstellen die een rol spelen bij bewegende voertuigen.

Uitleg afbeelding:Als je met een constante snelheid rijdt, zijn de wrijvingskrachten even groot als de aandrijfkracht. De richting van de wrijvingskracht is tegen de bewegingsrichting in. Je zegt dan: de netto kracht is nul. Je snelheid verandert niet meer.

AandrijfkrachtWrijvingskracht

Netto kracht

Page 21: Kracht & Beweging

Netto kracht:In de onderstaande afbeelding proberen twee soldaten een katapult te verplaatsen. Je ziet dat de soldaat met de blauwe pet met 300N duwt en de soldaat met de rode pet met 200N duwt. Deze twee krachten bij elkaar opgeteld (500N) noem je de aandrijfkracht. De katapult heeft ook een tegenwerkende kracht (opgeteld 340N), dit is de rolweerstand door de wielen op de weg.

300N

200N

160N 180N

Uitleg nettokracht berekenen:Je wilt weten wat er met de beweging van een voertuig gebeurd. Daarvoor moet je de nettokracht berekenen. Hoe doe je dat: Tel de krachten naar voren op (aandrijfkracht). Tel de krachten naar achteren op(tegenwerkende kracht).

Formule:Nettokracht = aandrijfkracht – tegenwerkende kracht.

Opgaven,Maak de opgaven 9 en 10 op je

werkblad. Ga daarna weer verder op deze dia.

Conclusie:-Nettokracht = 0 (snelheid constant).-Nettokracht = positief (snelheid neemt toe).-Nettokracht = negatief (snelheid neemt af).

Page 22: Kracht & Beweging

Samenvatting:Wat hebben we geleerd:• voertuigen komen in beweging door de aandrijfkracht. • voertuigen gaan langzamer door tegenwerkende krachten: remkracht, rolweerstand en luchtweerstand.• de nettokracht bepaalt wat er met de snelheid gebeurt. Als de nettokracht nul is, blijft de snelheid gelijk. Bij een nettokracht naar voren neemt de snelheid toe. Bij een nettokracht naar achteren neemt de snelheid af.

Opgaven,Maak de opgaven 11 en 12 op je werkblad, lees de samenvatting

door en ga daarna terug naar het home menu

Page 23: Kracht & Beweging

4 . Tr a a g h e i d

Inleiding:Bij het woord traagheid denk je misschien aan een slak. Een slak kruipt heel traag over de grond. In dit deel behandelen we een ander soort traagheid. Wat kun je na dit deel?- het verschijnsel traagheid herkennen en de gevolgen ervan bij snelheidsveranderingen verklaren.

Uitleg traagheid:Je loopt met een winkelwagentje door een supermarkt. Als je niet duwt, blijft het wagentje stil staan. Als het wagentje eenmaal rolt, moet je trekken om het te stoppen. Je moet ook trekken en duwen om te sturen. Zonder krachten verandert de beweging niet. Deze eigenschap noem je de traagheid van het wagentje.

Met een vol wagentje is het moeilijker de beweging te veranderen. De traagheid is dan groter. Dus, bij zware voorwerpen is de traagheid groter dan bij lichte voorwerpen.

Page 24: Kracht & Beweging

Bij verandering van richting willen voorwerpen rechtdoor gaan:

Wanneer een auto met een te grote snelheid een bocht in rijdt, vliegt die misschien wel uit de bocht. De auto wil nog rechtdoor gaan maar de bestuurder wil de bocht om. Daarom is het altijd slim om tijdig af te remmen voor een bocht!

Page 25: Kracht & Beweging

Samenvatting:Wat hebben we geleerd:• de traagheid geeft aan hoe moeilijk de beweging van een voorwerp verandert. Bij zware voorwerpen is de traagheid groot. • bij plotseling remmen schieten voorwerpen door en bij snel optrekken blijven ze achter. • bij verandering van richting willen voorwerpen rechtdoor gaan.

Opgaven,Maak de opgaven 13 t/m 15 op je werkblad, lees de samenvatting

door en ga daarna terug naar het home menu.

Page 26: Kracht & Beweging

5 . S n e l h e i d b e r e k e n e nInleiding:Als je naar school fietst, fiets je niet met een constante snelheid. Dit betekent eigenlijk dat je niet constant doortrapt zonder te stoppen. In werkelijkheid moet je wel eens wachten op een auto of stoplicht. In het begin fiets je misschien wel 17 km/h (kilometer per uur) maar naarmate je verder fietst, wordt je moe en fiets je nog maar 12 km/h. In dit deel gaan we kijken hoe de grafiek er uitziet met een constante snelheid en gaan we de gemiddelde snelheid berekenen. Wat kun je na dit deel?- berekeningen maken met snelheid, afstand en tijd. Wat je moet weten!

-Het symbool voor de gemiddelde snelheid is:Vgem

-De eenheid geef je aan met: km/h (spreek uit: kilometer per uur)

-m/s omrekenen naar km/h:vermenigvuldig met 3,6 x3,6-km/h omrekenen naar m/s:delen door 3,6 :3,6

Gemiddelde snelheid berekenen:De gemiddelde snelheid bereken je met de formule : Vgem = s : t

Vgem = gemiddelde snelheids = de afstandt = de tijd

Page 27: Kracht & Beweging

Een voorbeeld sommetje:Je fiets van school naar huis. Je fiets 5000 meter, hier doe je 900 seconden over. Bereken de gemiddelde snelheid in km/h.

, Schrijf eerst de goede formule op. Vgem = s : t

, Vul de gegeven op de juiste plaats in.Vgem = 5000 : 900

, Reken uit. Denk aan de eenheid!Vgem = 5,5 m/s km/h

• 5,5 m/s x 3,6 = 20 km/h

Constante snelheid:De meeste mensen of voertuigen bewegen niet met een regelmatige snelheid. Ze gaan steeds sneller of langzamer. De roltrap in de links staande afbeelding heeft een gelijkblijvende snelheid. Dus een constante snelheid.

Page 28: Kracht & Beweging

• We maken gebruik van twee grafieken.• v,t – grafiek snelheid en tijd• s,t – grafiek afstand en tijd

t (s) v

(m/s

)

01 3 42

1

2

3

4

t (s)

s (

m)

01 3 42

2

4

6

8

s, t - grafiek v, t - grafiek

In een v,t- grafiek zet je de tijd t bij de horizontale as. De snelheid v staat bij de verticale as. De snelheid is op ieder tijdstip even groot. De lijn loopt dus horizontaal.

In een s,t- grafiek zet je de afstand s bij de verticale as. De afstand neemt gelijkmatig toe. Iedere seconde 2 meter erbij. De snelheid is dus 2 m/s. Er is een lineair verband tussen afstand en tijd. Met een liniaal trek je een rechte lijn door de meetpunten.

Page 29: Kracht & Beweging

Samenvatting:Wat hebben we geleerd:• je de gemiddelde snelheid berekend met de formule: Vgem = s : t

• een v,t- grafiek laat het verband zien tussen tijd en snelheid. een v,t- grafiek van een beweging met constante snelheid is een horizontale lijn.

• een s,t- grafiek laat het verband zien tussen tijd en afstand. een s,t- grafiek van een beweging met constante snelheid is een rechte schuine lijn.

Opgaven,Maak de opgaven 16 t/m 20 op je werkblad, lees de samenvatting

door en ga daarna terug naar het home menu.

Page 30: Kracht & Beweging

6 . S n e l l e r e n l a n g z a m e rInleiding:In deel 3 hebben we gezien dat er krachten werken op een rijdend voertuig. De motor levert de aandrijfkracht. De rolweerstand en luchtweerstand zijn de wrijvingskrachten, die het voertuig tegenhouden en afremmen. In dit deel gaan we verder in op wat we in deel 3 hebben geleerd. We gaan kijken naar de begrippen, versnelde beweging, eenparig versnelde beweging, vertraagde beweging en eenparig vertraagde beweging. Wat kun je na dit deel?- grafieken tekenen van bewegingen; aan een grafiek zien wanneer een beweging versneld, vertraagd of met een constante snelheid is.

Dit moet je weten:

- Versnelde beweging: als de snelheid steeds groter wordt.- Eenparig versnelde beweging: als de snelheid regelmatig groter wordt.- Vertraagde beweging: als de snelheid steeds kleiner wordt.- Eenparig vertraagde beweging: als de snelheid regelmatig kleiner wordt.

De spaceshuttle verwijdert zich steeds sneller van de aarde. Dit noemen we een versnelde

beweging.

Page 31: Kracht & Beweging

Versnelde beweging:

t (s)

v (m

/s)

01 3 42

4

8

12

16

v, t - grafiek

5t (s)

v (

m/s

)

01 3 42

4

8

12

16

v, t - grafiek

5

Eenparig versnelde beweging:

De snelheid wordt steeds groter. De snelheid neemt regelmatig toe.

Bij elke beweging hoort een grafiek:

Page 32: Kracht & Beweging

t (s)

v (m

/s)

01 3 42

4

8

12

16

v, t - grafiek

5

t (s)

v (m

/s)

01 3 42

4

8

12

16

v, t - grafiek

5

Vertraagde beweging: Eenparig vertraagde beweging:

De snelheid wordt steeds kleiner. De snelheid neemt regelmatig af.

Page 33: Kracht & Beweging

Samenvatting:Wat hebben we geleerd:• bij een versnelde beweging wordt de snelheid steeds groter. De nettokracht werkt in de richting van de beweging.

bij eenparig versnelde bewegingen neemt de snelheid regelmatig toe. • bij een vertraagde beweging wordt de snelheid steeds kleiner. De nettokracht werkt tegen de bewegingsrichting in.

bij eenparig vertraagde bewegingen neemt de snelheid regelmatig af.

Opgaven,Maak de opgaven 21 t/m 23 op je werkblad, lees de samenvatting

door en ga daarna terug naar het home menu.

Page 34: Kracht & Beweging

7 . K r a c h t e n d r u kInleiding:In dit laatste deel kijken we naar de begrippen kracht en druk. Als er een bepaalde kracht op een klein oppervlakte werkt dan is de druk groot. Als er een bepaalde kracht op een groot oppervlakte werkt dan is de druk kleiner.

Wat kun je na dit deel?- berekenen hoeveel druk een voertuig op de grond uitoefent.

Uitleg druk:Een jongen uit jouw klas heeft schoenmaat 40. Zelf heb je schoenmaat 36. Jullie wegen elk 60 kilogram. Wie van jullie zal het verst in de sneeuw wegzakken?Je zal merken dat je zelf het verst wegzakt. Jij hebt een kleiner oppervlak waar je op staat, dus zak je verder weg. Kijk hiernaast hoe je de druk uitrekent.

Druk berekenen:• druk is kracht per oppervlakte eenheid• de eenheid van druk is pascal (Pa) 1 Pa = 1 Nm2

• druk bereken je met de formule:p = F : A

p = druk in Pa of N/m2

F = kracht in NA = oppervlakte in m2

Page 35: Kracht & Beweging

Je rekent druk uit met: druk = kracht : oppervlakte.

Voorbeeld druk berekenen:

Je duwt met een kracht van 20N op de trapper van je fiets. De oppervlakte van je fietstrapper is 9 cm2. Bereken de druk in N/m2.

, Schrijf de formule voor druk op. p = F : A

, Vul de gegevens in op de juiste plaats.p = 20 : 9

, Reken de druk uit.p = 2,22 N/cm2 = 22.200 N/m2

F p = --------- A

1N/ cm2 = 10.000 N/m2

Page 36: Kracht & Beweging

Samenvatting:Wat hebben we geleerd:• druk is kracht per oppervlakte eenheid• de eenheid van druk is de pascal (Pa) 1 Pa = 1 Nm2

• druk bereken je met de formule:p = F : A

p = druk in Pa of N/m2

F = kracht in NA = oppervlakte in m2

Opgaven,Maak de opgaven 24 t/m 26 op je werkblad, lees de samenvatting

door en ga daarna terug naar het home menu.

Page 37: Kracht & Beweging

Einde van de Achtergrond Informatie