{"id":342,"date":"2023-06-21T05:46:40","date_gmt":"2023-06-21T05:46:40","guid":{"rendered":"https:\/\/physigeek.com\/nl\/simpele-machine\/"},"modified":"2023-06-21T05:46:40","modified_gmt":"2023-06-21T05:46:40","slug":"simpele-machine","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/physigeek.com\/nl\/simpele-machine\/","title":{"rendered":"Simpele machine"},"content":{"rendered":"

In dit artikel wordt uitgelegd wat eenvoudige machines zijn en waarvoor ze worden gebruikt. Je ontdekt de betekenis van eenvoudige machine, de verschillende soorten eenvoudige machines en hoe het mechanische voordeel van een eenvoudige machine wordt berekend. <\/p>\n

<\/span> Wat is een eenvoudige machine?<\/span><\/h2>\n

Een eenvoudige machine<\/strong> is een mechanisme waarmee je de grootte of richting van een kracht kunt veranderen. Simpel gezegd is een eenvoudige machine een mechanisch apparaat dat wordt gebruikt om met minder inspanning of comfortabeler kracht uit te oefenen.<\/p>\n

De hendel is bijvoorbeeld een eenvoudige machine. De hendel is een eenvoudige machine, omdat je hiermee een zwaar voorwerp met veel minder kracht kunt optillen dan wanneer je het zonder de hendel zou optillen.<\/p>\n

Kortom, eenvoudige machines kunnen worden gedefinieerd als de eenvoudigste mechanismen die mechanisch voordeel opleveren.<\/p>\n

<\/span>Soorten eenvoudige machines<\/span><\/h2>\n

Zodra we de definitie van een eenvoudige machine hebben gezien, leggen we de verschillende trucs van eenvoudige machines uit, evenals hun kenmerken.<\/p>\n

<\/span> Opheffen<\/span><\/h3>\n

Een hefboom<\/strong> is een soort eenvoudige machine die kracht en beweging overbrengt. Een hefboom is dus een mechanisch apparaat dat dient om de kracht die op een object wordt uitgeoefend, de snelheid ervan of de afstand die het aflegt, te vergroten.<\/p>\n

Over het algemeen bestaan hefbomen uit een stijve staaf die rond een steunpunt kan draaien, een zogenaamde draaipunt. <\/p>\n

\"eenvoudige<\/figure>\n

De hendel is een heel oude, eenvoudige machine, waarvan men denkt dat deze in de prehistorie is uitgevonden. Het hefboommechanisme is inderdaad zeer eenvoudig te implementeren en bovendien zeer nuttig omdat het de kracht die op een voorwerp wordt uitgeoefend aanzienlijk kan vergroten.<\/p>\n

<\/span> Katrol<\/span><\/h3>\n

Een katrol<\/strong> is een eenvoudige machine die wordt gebruikt om kracht over te brengen. De katrol is een trekapparaat dat wordt gebruikt om gewicht comfortabel te heffen.<\/p>\n

Het belangrijkste kenmerk van dit type eenvoudige machine is dat verschillende katrollen kunnen worden gecombineerd om de inspanning die nodig is om een zwaar voorwerp op te tillen te verminderen. Met andere woorden: met katrollen kan een last worden verplaatst door een kracht uit te oefenen die veel lager is dan het gewicht ervan. Op deze manier kunnen zware voorwerpen zonder problemen worden gehanteerd. <\/p>\n

\"enkele<\/figure>\n

Het katroltandwiel bestaat uit een wiel met een kleine groef waarin een touw, kabel of ketting wordt geplaatst. De werking van dit type eenvoudige machine bestaat dus uit het ophangen van een last aan het ene uiteinde van het touw en het trekken aan het andere uiteinde van het touw, op deze manier wordt het voorwerp opgetild dankzij het katrolmechanisme.<\/p>\n

In de natuurkunde worden dit soort eenvoudige machines gebruikt om krachtproblemen op te lossen, omdat het oplossen van dit soort problemen je helpt het concept van kracht te begrijpen en te leren hoe je de waarde van een kracht kunt berekenen.<\/p>\n

<\/span> Wieg<\/span><\/h3>\n

Een wig<\/strong> is een driehoekig stuk, meestal gemaakt van hout of metaal, en eindigt in een zeer scherpe hoek.<\/p>\n

Als eenvoudige machine wordt de vorm van de wig gebruikt om de richting van de kracht die erop wordt uitgeoefend te veranderen. Zo wordt de wig gebruikt om een object in twee\u00ebn te scheiden, een object op te tillen of een statisch object op zijn plaats te houden.<\/p>\n

De werking van een wig bestaat uit het omzetten van een kracht die op het uiteinde wordt uitgeoefend in twee krachten die loodrecht op de hellende oppervlakken staan. Daarom is een wig een eenvoudige machine die de richting van een kracht kan veranderen. <\/p>\n

\"eenvoudige<\/figure>\n

Aanvankelijk wordt de kracht die op het platte oppervlak van de wig wordt uitgeoefend, overgebracht naar het puntige uiteinde ervan, waardoor deze een voorwerp kan binnendringen. Wanneer vervolgens de wig in het gecre\u00eberde gat wordt gestoken, wordt de kracht die op het platte oppervlak wordt uitgeoefend omgezet in twee krachten die loodrecht op de schuine vlakken van de wig zijn gericht, waardoor het object in twee delen wordt gescheiden.<\/p>\n

<\/span> Hellend vlak<\/span><\/h3>\n

Een hellend vlak<\/strong> is een oppervlak dat onder een bepaalde hoek staat. In de natuurkunde wordt dit type eenvoudige machine gebruikt om te trainen met krachtproblemen.<\/p>\n

Een hellingbaan of een hellende weg zijn bijvoorbeeld hellende vlakken. <\/p>\n

\"eenvoudige<\/figure>\n

Dankzij het hellende vlak transporteer je een object met minder kracht. Omdat het duwen van een voorwerp op een hellend vlak minder kracht vergt dan het verticaal optillen ervan.<\/p>\n

<\/span> Tourniquet<\/span><\/h3>\n

De draaibank<\/strong> is een instrument dat in wezen bestaat uit een kruk die is bevestigd aan een cilinder waarin een kabel is gewikkeld.<\/p>\n

De werking van dit type eenvoudige machine bestaat er dus uit dat de cilinder de kruk gebruikt om de kabel te draaien of af te wikkelen. Op deze manier kan het aan de kabel hangende object omhoog of omlaag worden gebracht. <\/p>\n

\"eenvoudige<\/figure>\n

Het voordeel van dit soort eenvoudige machines is dat je hiermee met minder kracht een last kunt tillen. Aan de andere kant moet een beweging met de kruk groter zijn dan de afstand die de last aflegt, daarom beweegt de last langzamer dan de kruk.<\/p>\n

<\/span> Schroef<\/span><\/h3>\n

De schroef<\/strong> is een doorgaans metalen voorwerp met een cilindrische vorm en het oppervlak ervan heeft een spiraalvormig profiel.<\/p>\n

De werking van dit type eenvoudige machine bestaat uit het draaien ervan aan de kop of door middel van een kruk, zodat de schroef, dankzij het spiraalvormige profiel, vooruit of achteruit gaat in de richting van zijn as. <\/p>\n

\"enkele<\/figure>\n

De schroef is dus een eenvoudige machine die het mogelijk maakt om een roterende beweging om te zetten in een lineaire beweging. Houd er rekening mee dat de schroef, afhankelijk van de draairichting, naar voren of naar achteren beweegt.<\/p>\n

Andere gereedschappen, zoals de vijzel of de kurkentrekker, vloeien voort uit de werking van dit soort eenvoudige machines.<\/p>\n

<\/span> Wiel<\/span><\/h3>\n

Het wiel<\/strong> bestaat uit een rond lichaam dat rond een as draait. Met dit type eenvoudige machine kun je cirkelvormige bewegingen omzetten in reizende bewegingen, omdat als de wielas aan een voorwerp is bevestigd, deze naar voren beweegt terwijl het wiel rolt. <\/p>\n

\"enkele<\/figure>\n

Het wiel is de oudste eenvoudige machine en het gebruik ervan is de meest voorkomende van alle soorten eenvoudige machines. Een toepassing van dit soort eenvoudige machines is bijvoorbeeld het vervoer over land, dat beweegt dankzij de werking van meerdere wielen. <\/p>\n

<\/span> Mechanisch voordeel van een eenvoudige machine<\/span><\/h2>\n

Het mechanische voordeel van een eenvoudige machine<\/strong> is een parameter die laat zien hoeveel de kracht die op de eenvoudige machine wordt uitgeoefend, wordt versterkt. Mechanisch voordeel geeft daarom de relatie aan tussen invoerkracht en uitvoerkracht.<\/p>\n

Wiskundig gezien wordt het mechanische voordeel van een eenvoudige machine gedefinieerd als de verhouding tussen de resulterende kracht en de uitgeoefende kracht.<\/p>\n

\n

\"VM=\\cfrac{F_r}{F_a}\"<\/p>\n<\/p>\n

Het mechanische voordeel van een eenvoudige machine kan ook worden berekend door de snelheid van de uitgeoefende kracht te delen door de snelheid waarmee de last beweegt. Op dezelfde manier is deze uitdrukking ook equivalent aan de verplaatsing van het punt van de uitgeoefende kracht gedeeld door de verplaatsing van de last:<\/p>\n

\n

\"VM=\\cfrac{F_r}{F_a}=\\cfrac{v_a}{v_r}=\\cfrac{d_a}{d_r}\"<\/p>\n<\/p>\n

Vervolgens kunnen uit de mechanische voordeelformule de volgende relaties worden afgeleid:<\/p>\n