Hallo allemaal en welkom bij deze uitlegvideo voor NaSk 1. We gaan het dit keer hebben over wat we bedoelen met het massamiddelpunt. Vervolgens bespreken we het moment van een kracht en de momentenwet. Heel veel kijkplezier!
Samenvatting voor NaSk 1: Massamiddelpunt, moment en momentenwet
Het woord zelf zegt het al: het massamiddelpunt is het middelste punt van de massa. Het wordt ook wel het zwaartepunt genoemd. Stel: we hebben een homogene balk. Met homogeen bedoelen we hier dat de balk overal hetzelfde is, dus het gewicht is gelijk verdeeld. Dit betekent dat het massamiddelpunt, of zwaartepunt, precies in het midden van de balk zit.
Zo’n massamiddelpunt kun je vinden door een object op je vinger te laten balanceren. Met de homogene balk zit dit punt precies in het midden, omdat de massa gelijk verdeeld is over de hele balk. Probeer zelf maar eens, met je pen bijvoorbeeld. De meeste pennen zijn net wat zwaarder aan de achterkant dan aan de voorkant, waardoor het massamiddelpunt, waar je de pen kan balanceren, meer richting de achterkant zit, omdat daar dus iets meer massa zit.
Dan gaan we het nu hebben over het moment van een kracht. Met het moment bedoelen we het effect van een kracht ten opzichte van het draaipunt. Dus er wordt een kracht geleverd die ervoor zorgt dat er om een draaipunt heen wordt gedraaid. Stel: je probeert met een moersleutel een moer los te draaien. Je zet dus kracht op de moersleutel. De kracht die jij zet op de moersleutel, komt tot uiting in de draaiing van de moer. Dit effect is het moment van de kracht.
Voor de grootte van het moment is het natuurlijk van belang hoeveel kracht je zet; hoe meer kracht, hoe groter het moment. Maar, daarnaast is het ook belang hoe lang de arm is waarover je kracht zet. De arm staat altijd loodrecht op het draaipunt in de werklijn. De werklijn is de richting van de kracht, dus een grote cirkel om het draaipunt heen. Bij de moersleutel is de arm dus gewoon de lengte van de moersleutel. De werklijn wordt geven in een cirkelvormige pijl die aangeeft hoe het uiteinde van de moersleutel draait, want bij het uiteinde wordt de kracht gezet.
De formule voor het moment wordt dan dus M = F x l. M staat dus voor moment, en dat is gelijk aan de kracht F keer de arm l. Kracht F meten we in Newton en arm l in meter, dus moment M is uitgedrukt in Newtonmeter.
Goed, stel we weten dat we een moment nodig hebben van 10 Newtonmeter om een moer los te draaien. Daarnaast hebben we een moersleutel van 20 centimeter tot onze beschikking. Hoeveel kracht moeten we dan zetten om de moer los te krijgen? We kunnen dus voor M 10 invullen en voor l 0,20, omdat het in meter moet en we hadden 20 centimeter. Als we kracht F willen weten, moeten we beide kanten door 0,20 delen: 10 gedeeld door 0,20 = gelijk aan F. F is dus gelijk aan 50. We moeten dus 50 Newton aan kracht zetten op onze moersleutel van 20 centimeter om een moment van 10 newtonmeter te creëren en daarmee de moer los te krijgen.
Als laatste gaan we nog even de momentenwet bij evenwicht bespreken. Een moment is dus het draaiende effect van de kracht die we zetten. Maar, we kunnen natuurlijk linksom of rechtsom draaien. Als het moment rechtsom gelijk is aan het moment linksom, dan is er dus evenwicht en zal er niks draaien. We spreken hier dus van de momentenwet. Als jij bijvoorbeeld kracht zet met je moersleutel, maar de moer zo stevig vast zit dat er geen beweging in komt, dan is de weerstand dus net zo groot als de kracht die je zet, waardoor de moer in evenwicht blijft en dus niet gaat draaien. Dus, in formulevorm: Ml, ofwel moment linksom, is gelijk aan Mr, ofwel moment rechtsom. Je zou ook voor allebei de formule kunnen invullen, dan krijg je: Fl x ll = Fr x lr , dus kracht linksom keer arm linksom is gelijk aan kracht rechtsom keer arm rechtsom.
Hiermee zijn we aan het einde gekomen van deze samenvatting. Veel succes met leren voor het NaSk 1 examen en/of andere toetsen!
