Oefenopgaven H10 & H14

Berekeningstype	Eenheden	Hoofdstuk(ken)
Zwaartekracht (gewichtskracht)	N, kg, N/kg	h10, h14
Massa uit zwaartekracht	kg, N, N/kg	h10, h14
Moment van een kracht	Nm, N, m	h10, h14
Kracht uit moment	N, Nm, m	h10, h14
Arm uit moment	m, Nm, N	h10, h14
Hefboom in evenwicht (momentenwet)	N, m	h10, h14
Druk (definitie)	Pa, N, m²	h14
Kracht uit druk	N, Pa, m²	h14
Oppervlakte uit druk	m², N, Pa	h14
Oppervlakte rechthoek	m² (of cm²), m (of cm)	h14
Omrekenen druk-eenheden	N/cm², Pa	h14
Takel: krachtverhouding	N, N, –	h14
Takel: afstandverhouding	m, m, –	h14

Evenwicht op een hefboom

Aan een horizontale balk die kan draaien om draaipunt D hangen aan de rechterkant twee gelijke blokjes. De blokjes hebben elk een massa van 200 g en hangen op een afstand van 30 cm van het draaipunt. Aan de linkerkant van de balk hangt één blokje met eveneens een massa van 200 g. De afstand van dit blokje tot het draaipunt kan worden gevarieerd. De balk is in evenwicht.

→ Bereken op welke afstand van draaipunt D het linker blokje moet worden opgehangen.

maximumscore 3

antwoord:

noteren van de juiste natuurkundige relatie voor momenten
juist opstellen van het momentenevenwicht
correct berekenen van de afstand

Gegevens

Gevraagd

Formule

Uitwerking

Controle

Druk bij het persen van kit

Door een kracht op een schijf wordt kit uit een koker geperst. Het contactoppervlak van de schijf met de kit is 30 cm². Op de schijf werkt een kracht van 613 N.

→ Bereken de druk op de kit in pascal.

maximumscore 3

antwoord:

juist omrekenen van het contactoppervlak
gebruik van de formule p = F / A
correct uitvoeren van de berekening en juiste eenheid

Gegevens

Gevraagd

Formule

Uitwerking

Controle

Touwlengte berekenen

Een monteur hijst een last omhoog met een takel die bestaat uit twee losse katrollen aan de last en twee vaste katrollen aan het plafond.

De last moet 1,8 m omhoog worden gehesen.

→ Bereken hoeveel meter touw er moet worden binnengehaald om de last 1,8 m omhoog te hijsen.

maximumscore 2

antwoord:

juiste relatie tussen touwlengte en verplaatsing toegepast (1p)
juiste berekening van de touwlengte met correcte eenheid (1p)

Gegevens

Gevraagd

Formule

Uitwerking

Controle

Krachten bij een katrol op een schip

Op een schip wordt een lading met een takel gehesen. De takel bestaat uit één losse katrol aan de last en één vaste katrol aan een hijspunt.

De massa van de lading is 75,0 kg.

→ Bereken hoe groot de trekkracht is die aan het touw moet worden uitgeoefend.

maximumscore 3

antwoord:

gewicht van de lading berekend (1p)
juiste katrolrelatie toegepast (twee dragende touwdelen) (1p)
trekkracht juist berekend en genoteerd met eenheid (1p)

Gegevens

Gevraagd

Formule

Uitwerking

Controle

Kraanarm

Op een schip wordt een kraanarm horizontaal in evenwicht gehouden. Aan het uiteinde van de kraanarm hangt een lading met een kracht van 1500 N. Deze kracht werkt op een afstand van 2,40 m van het draaipunt.

Aan de andere kant van het draaipunt hangt een contragewicht dat een kracht van 3000 N uitoefent.

→ Bereken op welke afstand van het draaipunt het contragewicht moet hangen zodat de kraanarm in evenwicht is.

maximumscore 2

antwoord:

toepassen van de momentenwet bij evenwicht (1p)
afstand van het contragewicht juist berekend en genoteerd met eenheid (1p)