Nova Nask1 MAX (release 5.0) deel B - Hoofdstuk 14 - Werktuigen oefentoetsen & antwoorden

Het moment van een kracht kan je berekenen met de volgende formule:M = F · rHierin is: M = het moment van een kracht in Newtonmeter (Nm) F = de kracht in Newton (N) r = de arm in meter (m) De arm is de kortste afstand tussen de werklijn van de kracht en het draaipunt van de hefboom. De werklijn is een denkbeeldige lijn waarlangs de kracht werkt. Een enkele hefboom is een werktuig of hulpmiddel dat uit één hefboom bestaat. Een dubbele hefboom is een werktuig of hulpmiddel dat uit twee hefbomen bestaat die draaibaar met elkaar verbonden zijn.  Het zwaartepunt is een punt waar de zwaartekracht op een voorwerp aangrijpt. Om de zwaartekracht te berekenen maken we gebruik van de formule:  Fz = m · g Hierin is: Fz = de zwaartekracht in Newton (N) m = de massa in kilogram (kg)g = de sterkte van de zwaartekracht in Newton per kg (N/kg)De letter ‘g’ wordt ook wel de valversnelling genoemd en is op aarde altijd 10 N/kg.  Een vaste katrol is een draaibare schijf die vastzit (bijvoorbeeld aan een balk in het plafond) en dus niet op en neer kan bewegen.  Om de druk te berekenen, maken we gebruik van:$p=\frac{F}{A}$Hierin is: p de druk in Newton per vierkante meter (N/m2) of in Pascal (Pa)F de kracht in Newton (N) A de oppervlakte in vierkante meter (m2) Gebruik de werkwijze uit het kader aan het begin van deze toets om deze vraag te beantwoorden. Gegevens: m = 2,8 · 105  kgr = 12,0 m Gevraagd: M = ? Formule: M = F · rIn deze formule is de F de zwaartekracht en dus geldt Fz = m · g dus Fz = m · 10Berekening: Fz = m · 10 = 2,8 · 105  · 10 = 2,8 · 106 NM = F · r = 2,8 · 106 · 12,0 = 3,4 · 107 NmConclusie: Het moment van de rechter bak ten opzichte van het draaipunt is 3,4 · 107 Nm.Het juiste antwoord is antwoord AToelichting: voor de situatie van de bak zoals die is afgebeeld geldt dat er evenwicht is. Bij evenwicht geldt: het moment aan de linkerkant is even groot als het moment aan de rechterkant. Hieronder worden de juiste antwoorden weergegeven. Toelichting: De massa van de bak verandert niet en dus zal de zwaartekracht op de bak ook niet veranderen. 🡪 blijft gelijk. De rechterbak beweegt omhoog en dus zal de afstand tussen de kracht en het draaipunt kleiner worden. De afstand wordt korter. 🡪 wordt kleiner. Het moment aan de linkerkant is nu niet meer gelijk aan het moment aan de rechterkant. Het moment rechts wordt korter. 🡪 wordt kleiner.  Het juiste antwoord is antwoord D.Toelichting: de zwaartekracht op de jacuzzi is 18kN. De jacuzzi wordt met twee katrollen omhoog gehesen. De twee katrollen verdelen het gewicht van de jacuzzi onderling met elkaar. De spankracht van één katrol is dan 18 : 2 = 9 kN. Hieronder wordt de juiste tekening weergegeven. Let bij het beantwoorden van deze vraag op de volgende punten: Juist ontbinden van de zwaartekracht met minstens een werklijn in de juiste richting.Teken met een stippellijn zo nauwkeurig met een geodriehoek het punt Fz naar de kracht vanuit de haak. Tekenen van de kracht langs P vanuit de haak. De vector heeft een lengte van 2,4 cm. Je mag maximaal 0,1 cm uitwijken. Dus Fp = 9,6 kN Antwoorden van 9,2 kN tot en met 10,0 kN mogen goed gerekend worden. Hieronder worden de juiste antwoorden weergegeven. Na het inkorten van de banden is de kracht in de staalkabel even groot en is de kracht in de banden groter.Toelichting: de massa van de banden verandert niet en dus zal de zwaartekracht op de banden even groot zijn. Echter is de spankracht op de banden groter, aangezien je de banden aan het inkorten bent.  Gegevens: Flinksom = 10 N rlinksom = 0,50 mrrechtsom = 0,20 m  Gevraagd: Fz = ? Formule: Om deze opgave op te lossen maak je gebruik van de momentenwet. Mlinksom = MrechtsomFlinksoms · rlinksom = Frechtsom · rrechtsom Berekening: Flinksoms · rlinksom = Frechtsom · rrechtsom10 · 0,50 = Frechtsom · 0,20 Frechtsom = 10 ·0,500,20 = 25 N  Conclusie: De zwaartekracht op de buis is dus 25 N.  Gegevens:F = 135 N A = 64 cm3 Gevraagd: p = ?  Formule: $p=\frac{F}{A}$ Berekening: $p=\frac{F}{A} = \frac{135}{64}$ = 2,1 N/cm2. Conclusie: De druk van de tafel op de grond is 2,1 N/cm2.