Icon up Overzicht

Over kracht, arm en moment

Onderwerp: Kracht in evenwichtssituaties

In deze bijles wordt uitgelegd hoe je bij berekeningen gebruik kunt maken van de grootheid "moment". Krachten die een moment veroorzaken komen overal voor. Denk aan het menselijk skelet dat bewogen wordt door onze spieren. Bij het ontwerpen van vrijwel alle constructies is het doorrekenen van de momenten een belangrijk onderdeel. Laten we eens kijken wat een "moment" is en hoe we daarmee kunnen rekenen.

De leerling maakt kennis met het gebruik van de grootheden kracht, arm en moment.De leerling maakt ziet dat de som van de momenten 0 is als er sprake van evenwicht is.De leerling ziet dat de som van de krachten 0 is als er sprake is van evenwicht.De leerling maakt kennis met een plan van aanpak die helpt bij het oplossen van berekeningen waarin momenten een rol spelen.De leerling maakt kennis met een situatie uit het dagelijks leven waaruit blijkt dat het handig is om het het begrip "moment" te begrijpen.

Een eenvoudige balans

In onderstaande animatie wordt inzichtelijk gemaakt wat een moment is door te kijken naar de kracht (F), het draaipunt en de arm (d).

Als je een rode massa helemaal naar de linkerkant van de balans schuift zal de balans doorslaan. Je hebt de kracht F niet veranderd maar de afstand tot het draaipunt d wel. Wil je de balans in evenwicht brengen moet je dus rekening houden met de krachten F maar ook met de arm d

moment = kracht • arm
M= F • d

De arm is de afstand tussen de werklijn van de kracht en het draaipunt. De afstand wordt loodrecht gemeten op de kracht. Klik hier voor een plaatje bij het praatje.

Kracht, arm en evenwicht.

In de applet worden steeds twee berekeningen uitgevoerd:
kracht maal arm van de rode massa's bij elkaar opgeteld.
kracht maal arm van de zwarte massa's bij elkaar opgeteld.
De uitkomst van deze twee berekeningen is aan elkaar gelijk. Probeer maar een paar keer uit.

Als de balans in evenwicht geldt: Mlinksom = Mrechtsom
FL • dL= FR • dR

a) Maak de balans in evenwicht met 3 rode massa's en 5 zwarte massa's .....

Je mag 3 x rood en 5 x zwart gebruiken!

Een voorbeeld

Hieronder zie je een manier die je vaak kan gebruiken bij het oplossen van berekeningen met momenten.

De 8 stappen op weg naar succes.

b) Noteer in je schrift de 8 stappen die je op weg helpen bij het rekenen met momenten.

c) Welke formules spelen in het stappenplan een rol?