Nova Nask1 MAX (release 5.0) deel A - Hoofdstuk 10 - Krachten oefentoetsen & antwoorden

Om de zwaartekracht te berekenen maken we gebruik van de formule: Fz = m · gHierin 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. De spankracht is de kracht die een touw, kabel of ketting uitoefent op een ander voorwerp, als het touw, de kabel of de ketting strak wordt gespannen. De trekkracht is de kracht die een deel van een constructie uitrekt en de duwkracht is de kracht die een deel van een constructie in elkaar drukt.  Tijdens het onderzoeken van een hijskraan gebruikt men de volgende krachtenschaal: 1 cm ≙ 24 kNTijdens het onderzoek wordt er een kracht uitgeoefend van 38 kN. Om te berekenen hoeveel cm hiermee overeenkomt kan een verhoudingstabel worden gebruikt. 1 cm 24 kNx38 kNx = 38⋅124\frac{38 \cdot 1}{24}2438⋅1​ = 1,58 cm.Dit betekent dat 1,58 cm overeenkomt met 38 kN.  De rechtergroep trekt met een grotere kracht aan het touw dan de linkergroep. De rechtergroep zal dus deze wedstrijd winnen. Om de resulterende kracht te berekenen gebruik je de gegeven krachten die in de opgave gegeven zijn. De rechtergroep trekt met een kracht van 30 N en de linkergroep trekt met een kracht van 20 N. Krachten die tegengesteld gericht zijn moeten voor de resulterende kracht van elkaar afgehaald worden. Dus Fres = 30 – 20 = 10 N.  Gebruik het kader aan het begin van deze toets om deze vraag te beantwoorden. Gegevens: Fz = 180 NGevraagd: m = ? Formule: Fz = m · 10 omschrijven naar m=Fz10m = \frac{F_z}{10}m=10Fz​​Berekening: m=Fz10=18010=18m = \frac{F_z}{10} = \frac{180}{10}=18m=10Fz​​=10180​=18 kg Conclusie: De massa van een van de dozen is gelijk aan 18 kg. Gegevens: Fz = 180 N Afmetingen = 60 x 40 cm Gevraagd:  P = ? Formule: P=FAP = \frac{F}{A}P=AF​Berekening: A = lengte · breedte = 60 · 40 = 2400 cm2P=FA=1802400=0,075P = \frac{F}{A} = \frac{180}{2400}=0,075P=AF​=2400180​=0,075 N/cm2Conclusie: De druk van de doos op de vloer is gelijk aan 0,075 N/cm2.De zwaartekracht op de doos bij manier 2 is even groot als de zwaartekracht op de doos bij manier 1. Toelichting: de zwaartekracht is alleen afhankelijk van de massa. Aangezien de massa van de dozen gelijk is, blijft de zwaartekracht op de dozen ook gelijk. Gegevens: Zwaartekracht = 400 N Arm1 = 15 cm Arm2 = 35 cmGevraagd: Spierkracht = ? Formule: Zwaartekracht · arm1 = spierkracht · arm2Berekening: Zwaartekracht · arm1 = spierkracht · arm2400 · 15 = spierkracht · 35Spierkracht = 400⋅1535\frac{400\cdot 15}{35}35400⋅15​ = 171 NConclusie: De spierkracht die nodig is om de steekwagen in evenwicht te houden is 171 N.  Er zijn verschillende manieren om staal tegen roesten te beschermen:InvettenInoliënVerchromenVerzinkenGalvaniserenOnderdeel 1: de balk heeft een duw- en trekkracht.Toelichting: de balk duwt de kraan in de juiste richting en trekt aan de rechterkant van de kraan de benodigde materialen omhoog. Onderdeel 2: de cilinder heeft alleen een duwkracht.Toelichting: de cilinder duwt de kraan zodat de cilinder stevig genoeg aan de kraan vastzit, zodat de constructie in balans blijft. Onderdeel 3: de ketting heeft alleen een trekkracht.Toelichting: de ketting trekt de benodigde materialen omhoog en zal daardoor alleen een trekkracht ondergaan. Gebruik bij het berekenen van deze opgave de volgende vuistregel: 1 kN = 1000 NIn de opgave is er een kracht van 9000 N en wordt er gevraagd hoeveel kN dit is. Je kan gebruik maken van een kruistabel: 1 kN1000 Nx9000 N Dat geeft: x = 9000⋅11000\frac{9000\cdot 1}{1000}10009000⋅1​ = 9 kNEen kracht van 9000 N komt dus overeen met een kracht van 9 kN. Gegevens: F = 9000 Ns = 30 cm = 0,30 m Gevraagd: W = ? Formule: W = F · sBerekening: W = 9000 · 0,30 = 2700 NmConclusie: De benodigde arbeid die geleverd moet worden is gelijk aan 2700 Nm.