Hefboom in dagenlijks leven

Hefbomen in het dagelijks leven

Wat is een hefboom?

Bron 1

Een hefboom is eigenlijk een mechanisme waar mee je een zwaar voorwerp met een kleine kracht maar groteren beweging kan op tillen.  Een hefboom zorgt er dus voor dat het voorwerp lichter word. Een hefboom bestaat altijd uit een draaipunt het zorgt er voor dat als er aan de enen kant kracht word gezet er aan de anderen kant wat gebeurt. We gaan even kijken naar een voorbeeld  van een hefboom (zie bron 1). Dit is een hefboom in even wicht als je aan het tweede zwarte stipje van links een gewichtje van 2 gram zou hangen gaat de balk naar rechts. Als je wilt dat de balk in even wicht komt kan je natuurlijk een gewichtje van 2 gram aan het tweede stipje van rechts hangen. Maar als je nou alleen een gewichtje van 1 gram hebt en je wilt als nog dat de hefboom in even wicht staat. Dan kijken we even naar de hefboom regel: als een voorwerp aan de enen kant twee keer zo zwaar is als het voorwerp aan de andere kant moet je het tweekeer zo lichte voor werp gewoon twee keer zo ver weg hangen wil je de hefboom in evenwicht brengen. Dus als er een gewicht van twee gram op het tweede stipje van de linker kant hangt dan moet een gewichtje van 1 gram aan de rechter kant dus twee keer zo ver weg zitten dus het 4 de stipje van de rechter kant, om de hefboom in evenwicht te brengen. Om uit te reken hoe veel kracht naar beneden een blokje geeft op de hefboom moet je het moment uit rekenen het moment is arm x kracht. Daar bedoel ik dus mee newton (newton is de uitdrukking van kracht 1  newton is ongeveer 1 gram) x meter. Dus als je een kracht van 1 N (newton) op een voorwerp zet een het draai punt is daar 2 M (meter) van verwijdert en je wil weten hoe veel kracht je op het draai punt zet reken je dus 1 N x 2 M uit dat is 2 NM (newton meter) de kracht die op het draai punt word gezet is dus 2 NM. Je kan het ook andersom uitrekenen bijvoorbeeld aan de rechter kant van de hefboom licht een blok van 2 kg deze bal is 2 M van het draai punt verwijdert. De plek waar je kracht moet zetten is aan de linker kant van de hefboom  4 M van het draai punt verwijdert. Hoe veel kracht moet je zetten om het blok in even wicht te zetten. Dat reken je uit door eerst te kijken hoe veel N het blok is. Het blok weegt 2 kg dus het blok is 20 N.  Dan doe je 20 N x de afstand tot het draai punt dat is 2 M dus 20 N x 2 M = 40 NM. Het blok geeft dus een kracht van 40 NM op het draai punt de plek waar jij kracht moet zetten is 4 M verwijdert aan de anderen kant van het draai punt. Je hoef dus maar 4 keer zo weinig kracht te zetten. Dus 40 NM gedeeld door 4 M is 10 MN dus de kracht die je moet zetten aan de linker kant van de hefboom om het blok aan de rechter kant in evenwicht te brengen is 10 N.

5 voorbeelden van hefbomen in het dagelijks leven

voorbeeld 1: een wipwap.

Bron 2

Een wipwap (zie bron 2)  is een goed voorbeeld van een hefboom in het dagelijks leven. Een wipwap bestaat uit een balk waar precies in het midden het draai punt is gemaakt. Dat betekent dus dat als er niemand op een wipwap zou gaan zitten hij in even wicht zou staan. Ook hier geld de hefboom regel als iemand van twee keer zo licht is als de andere en ze willen op de wipwap in even wicht staan dan moet twee keer zo lichte persoon twee keer zo ver weg van het draai punt gaan zitten als de twee keer zo zware persoon.

Voorbeeld 2: een schoenlepel

Bron 3

Een schoenlepel (bron 3) is nou niet een ding waar van je meteen verwacht dat het een hefboom is. Maar op het moment dat je een schoenlepel gebruikt om je voet uit je schoen te halen is het een hefboom. De plek waar de schoenlepel steunt tegen de rand van je schoen is het draaipunt (zie de pijl van bron 3). De hefboom regel is bij de schoen regel zo terug te zien. als de voet 2 kg weegt dus een kracht van 2 N  heeften de voet licht 2 CM (centiemeter) van het draai punt af. En je hebt maar een kracht van 1 N dan moet je de schoen lepel dus volgens de hefboom regel 2 keer zo ver weg pakken als aan de anderen kant. Je moet de schoen lepel dus 4 cm van het draaipunt vast pakken om de voet in even wicht te krijgen en dus uit de schoen te krijgen. In het echt zou je natuurlijk ook nog de wrijving tussen je voet en de schoen me moeten rekenen in de kracht die je moet zetten, maar het princiepen is duidelijk.

Voorbeeld 3: een schaar

Bron 4

Een schaar (zie bron 4) is een goed voor beeld van een hefboom waar bij je aan de rechter kant op kanten kracht moet zetten waar door twee dingen naar elkaar toe komen. Waar door de last aan de linker kant kan worden door geknipt. Hoe dichter de last die je moet door knippen bij het draai punt licht hoe lichter het is om het door te knippen, als je de schaar te miste bij het uiteinde pakt.

Voorbeeld 4: een perforator

Een perforator is ook een goed voor beeld van een hefboom. Door dat het punt waar je kracht moet zetten ver weg is van het draai punt word het makkelijker om de pinnen door de last (het papier) heen te boren. Je hoeft dus minder kracht te zetten.