De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

RibNAT0a Natuurkunde Bijspijker – Lesweek 01 Opleiding: Bouwkunde / Civiele Propadeuse, kernprogramma 1e kwartaal.

Verwante presentaties


Presentatie over: "RibNAT0a Natuurkunde Bijspijker – Lesweek 01 Opleiding: Bouwkunde / Civiele Propadeuse, kernprogramma 1e kwartaal."— Transcript van de presentatie:

1 ribNAT0a Natuurkunde Bijspijker – Lesweek 01 Opleiding: Bouwkunde / Civiele Propadeuse, kernprogramma 1e kwartaal

2 Hogeschool Rotterdam - IBB 2 Natuurkunde – bijspijker – week 1 Krachten Dagelijks oefenen wij krachten uit op onze omgeving en de omgeving oefent krachten uit op ons. Denk daarbij aan: – Slaan op een spijker – Schuren van hout – Tillen van een balk – Aantrekkingskracht van de aarde (zwaartekracht), enz.

3 Hogeschool Rotterdam - IBB 3 Natuurkunde – bijspijker – week 1 A F1 Men kan een kracht langs zijn werklijn verplaatsen. De richting en de grootte van de kracht mogen niet veranderen. Kracht (F1) Aangrijppunt (A) Werklijn

4 Hogeschool Rotterdam - IBB 4 Natuurkunde – bijspijker – week 1 A F1 kracht (F1) Werklijn Aangrijppunt (A) Het verplaatsen van een kracht langs zijn werklijn.

5 Hogeschool Rotterdam - IBB 5 Natuurkunde – bijspijker – week 1 Een KRACHT MAG LANGS ZIJN WERKLIJN VERPLAATST WORDEN 1kN

6 Hogeschool Rotterdam - IBB 6 Natuurkunde – bijspijker – week 1 A F1F2F3 Als krachten dezelfde werklijn hebben en in de zelfde richting werken mogen de krachten worden opgeteld. Kracht (F1) Kracht (F2) Kracht (F3) Aangrijppunt (A) Werklijn

7 Hogeschool Rotterdam - IBB 7 Natuurkunde – bijspijker – week 1 A F1+F2+F3 = Fr Kracht (Fr) Aangrijppunt (A)Werklijn Krachten opgeteld

8 Hogeschool Rotterdam - IBB 8 Natuurkunde – bijspijker – week 1 F1=1kN F2=1kN F3=1kN Fr = F1+F2+F3 = 3kN KRACHTEN LANGS DEZELFDE WERLIJN MAG MEN BIJ ELKAAR OPTELLEN

9 Hogeschool Rotterdam - IBB 9 Natuurkunde – bijspijker – week 1 A Als krachten dezelfde werklijn hebben maar in tegengestelde richting werken mogen de krachten van elkaar worden afgetrokken. Kracht (F2) Kracht (F1) Aangrijppunt (A) Werklijn F1 F2

10 Hogeschool Rotterdam - IBB 10 Natuurkunde – bijspijker – week 1 A Aangrijppunt (A) Werklijn Kracht (Fr) F1 – F2 = Fr Krachten van elkaar afgetrokken

11 Hogeschool Rotterdam - IBB 11 Natuurkunde – bijspijker – week 1 F1=1kN F2=1kN F3=1kN Fr = (F1+F2)-F3 =(1 + 1) – 1 = 1kN F1 + F2 = 2kN KRACHTEN LANGS DEZELFDE WERLIJN MAG MEN VAN ELKAAR AFTREKKEN

12 Hogeschool Rotterdam - IBB 12 Natuurkunde – bijspijker – week 1 A Als een aantal krachten niet langs dezelfde werklijn, maar onder een hoek, werken. Dan kan men van deze krachten de resultante bepalen door het samenstellen van deze krachten. F1F2 Aangrijppunt (A) Werklijn F1 Werklijn F2

13 Hogeschool Rotterdam - IBB 13 Natuurkunde – bijspijker – week 1 A Aangrijppunt A Fr F2 F1 Werklijn F1 Werklijn F2 Samenstellen van krachten

14 Hogeschool Rotterdam - IBB 14 Natuurkunde – bijspijker – week 1 Men kan een kracht ontbinden en van deze kracht langs grafische weg de ontbondenen in de gewenste richting bepalen. Y Fr X

15 Hogeschool Rotterdam - IBB 15 Natuurkunde – bijspijker – week 1 F1 Fr F2 X Y Ontbinden van krachten

16 Hogeschool Rotterdam - IBB 16 Natuurkunde – bijspijker – week 1 Bij grafisch ontbinden of samenstellen van krachten kan dus op schaal worden getekend. Bijvoorbeeld: – 1mm = 10 kN. Een kracht van 200 kN wordt dan getekend als een pijl met een lengte van 2 cm.

17 Hogeschool Rotterdam - IBB 17 Natuurkunde – bijspijker – week 1 Evenwicht Werken op een punt een aantal krachten en is dat punt in evenwicht, dan moet de resultante van deze krachten gelijk zijn aan nul. Wanneer punt P in figuur 3 in evenwicht is, ziet de krachtenveelhoek er uit zoals aangegeven in figuur 2. De pijlpunt van de laatste kracht komt in zo een geval altijd uit in het beginpunt van de eerste kracht. De krachtenveelhoek is z.g. gesloten.

18 Hogeschool Rotterdam - IBB 18 Natuurkunde – bijspijker – week 1 1 F1 F2 P 2 3 Figuur 01

19 Hogeschool Rotterdam - IBB 19 Natuurkunde – bijspijker – week 1 P F1 F2 F res Figuur 03 1 F3 3 2

20 Hogeschool Rotterdam - IBB 20 Natuurkunde – bijspijker – week 1 P F res F2 F1 F3 Figuur 02

21 Hogeschool Rotterdam - IBB 21 Natuurkunde – bijspijker – week 1 Statica Iedere constructie moet onder invloed van de erop werkende belastingen in evenwicht verkeren. De oplegkrachten maken dan evenwicht met de belastingen Actie + Reactie = 0 Een lichaam is in evenwicht als de som van alle krachten en koppels die op dat lichaam werken gelijk is aan nul. – Translatie in verticale richting is nul – Translatie in horizontale richting is nul – Er is geen rotatie.

22 Hogeschool Rotterdam - IBB 22 Natuurkunde – bijspijker – week 1 Kracht Krachten, momenten en koppels zijn de primaire typen van belasting op een constructie. – Moment = inwendig – Koppel = uitwendig De meest voorkomende belastingen zijn: – Puntlasten Een geconcentreerde hoeveelheid belasting die in een punt aangrijpt. -Gelijkmatig verdeelde belastingen Belasting over een bepaalde lengte, continue belasting. Een kracht is de oorzaak dat een lichaam van uit rust in beweging komt, een snelheidsverandering ondergaat of een richtingsverandering ondergaat.

23 Hogeschool Rotterdam - IBB 23 Natuurkunde – bijspijker – week 1 Kracht (vervolg) Een kracht is een grootheid met: – Een grootte – Een richting – Een aangrijpingspunt. Men kan een kracht: – Langs zijn werklijn verplaatsen – Een aantal krachten samenstellen en hiervan de resultante bepalen. Een resultante is de kracht die de zelfde uitwerking heeft als al die krachten te samen. – Ontbinden in verscheidene krachten met een andere grootte en richting. Krachtenveelhoek – Als alle krachten in evenwicht zijn, is de resulterende vector nul en sluit in de krachtenveelhoek het beginpunt van de eerste vector aan op het eindpunt van de laatste.

24 Hogeschool Rotterdam - IBB 24 Natuurkunde – bijspijker – week 1 De grootte van de kracht wordt uitgedrukt in N(ewton). 1 kilonewton = 1 kN = 1000 N

25 Hogeschool Rotterdam - IBB 25 Natuurkunde – bijspijker – week 1 Goniometrie t.b.v. ontbinden en samenstellen van krachten We kennen twee tekendriehoeken, de halve gelijkzijdige driehoek en het halve vierkant. De verhoudingen van de zijden is te berekenen met de stelling van pythagoras en blijkt te zijn: – Voor de halve gelijkzijdige driehoek1 : 2: √3 – Voor de halve gelijkzijdige driehoek 3 : 4 : 5 – Voor het halve vierkant1 : 1 : √2

26 Hogeschool Rotterdam - IBB 26 Natuurkunde – bijspijker – week 1 In rechthoekige driehoeken waarin de hoeken van 30°, 60° en 45° voorkomen, zullen deze verhoudingen bestaan.

27 Hogeschool Rotterdam - IBB 27 Natuurkunde – bijspijker – week 1 In elke driehoekige rechthoek is het mogelijk om met de verhoudingen van de zijden, de hoeken te berekenen. Men noemt dit goniometrie of hoekmeting. Noemt men de zijden van een rechthoekige driehoek a, b en c dan zijn er 6 verschillende verhoudingen mogelijk. Sinus β = b / aCosecans β = a / b Cosinus β = c / aSecans β = a / c Tangens β = b / cCotangens β = c / b

28 Hogeschool Rotterdam - IBB 28 Natuurkunde – bijspijker – week 1 C

29 Hogeschool Rotterdam - IBB 29 Natuurkunde – bijspijker – week 1 sin β = overstaande rechthoekszijde / schuine zijde cos β = aanliggende rechthoekszijde / schuine zijde tan β = overstaande rechthoekszijde / aanliggende rechtshoekszijde cotan β = aanliggende rechthoekszijde / overstaande rechthoekszijde

30 Hogeschool Rotterdam - IBB 30 Natuurkunde – bijspijker – week 1 Belastingen Puntlast

31 Hogeschool Rotterdam - IBB 31 Natuurkunde – bijspijker – week 1 Belastingen Gelijkmatige verdeelde belasting

32 Hogeschool Rotterdam - IBB 32 Natuurkunde – bijspijker – week 1 Massa en gewicht Overal in de natuur en de techniek, waar de beweging van een vrij bewegend lichaam verandert (en dus een versnelling of een vertraging optreedt) of waar een onbewegelijk lichaam een vervorming ondergaat, wordt dat veroorzaakt door een fysische kracht. De versnelling, d.w.z de verandering van de snelheid per tijdseenheid, is een vectorgrootheid, met een richting die over het algemeen gelijk is aan die van de kracht. Voorwaarde is dan wel dat de massa constant is. Hoe groter de massa van een lichaam is, des te kleiner is de versnelling die door een bepaalde kracht wordt veroorzaakt. De massa kan dan ook beschouwd worden als een mate voor de traagheid van een lichaam: de mate waarin een lichaam zich verzet tegen veranderingen in zijn bewegingstoestand

33 Hogeschool Rotterdam - IBB 33 Natuurkunde – bijspijker – week 1 Kracht Om een kracht precies te kunnen omschrijven moet men behalve de grootte (de sterkte) van de kracht, ook de richting ervan weten en de plaats van de werklijn (zie voorgaande). De sterkte van een kracht F wordt weergegeven door het product van de massa m van een lichaam en de versnelling a die een lichaam ondergaat als gevolg van die kracht. F = m x a (kg x m/s2 = kgm/s2 = N) Als de kracht F die op een lichaam wordt uitgeoefend, wordt veroorzaakt door een ander lichaam, dan ondervindt dat een even grote, maar in tegengestelde richting werkende kracht: -F. Dit wordt het principe van actie en reactie genoemd.

34 Hogeschool Rotterdam - IBB 34 Natuurkunde – bijspijker – week 1 Een massa ondervindt in het zwaartekrachtveld van de aarde een kracht, de zwaartekracht. Voor die zwaartekracht geldt de formule: Fz = m x g (kg x m/s2 = kgm/s2 = N) Omdat het gewicht van een lichaam in het algemeen even groot is als de zwaartekracht die er op werkt mogen we ook schrijven: G = m x g (kg x m/s2 = kgm/s2 = N) De versnelling van de zwaartekracht is voor elke plaats op aarde verschillend. Gewoonlijk rekent men met de normversnelling g = 9,813 m/s2 als de gemiddelde waarde voor elke plaats op aarde. In de constructieleer mag g = 10 m/s2 genomen worden.

35 Hogeschool Rotterdam - IBB 35 Natuurkunde – bijspijker – week 1 Onderscheid gewicht en massa. Massa (in kg) is een onveranderlijke grootheid (niet afhankelijk van plaats). Gewicht (in N) is een veranderlijke grootheid (afhankelijk van plaats). Definitie; Een Newton is de kracht die nodig is om een lichaam met een massa van 1 kg na één seconde een snelheid te geven van 1 m/s.

36 Hogeschool Rotterdam - IBB 36 Natuurkunde – bijspijker – week 1 Soortelijke massa Het is vaak van belang te weten hoeveel de massa per volume- eenheid van het materiaal bedraagt. De massa per volume-eenheid wordt soortelijke massa genoemd. De soortelijke massa wordt aangeduid met de griekse letter ρ (rho). Deze grootheid ρ is te beschouwen als een materiaaleigenschap, omdat ieder materiaal een verschillende soortelijke massa heeft. ρ = m / V (kg / m3)

37 Hogeschool Rotterdam - IBB 37 Natuurkunde – bijspijker – week 1 Soortelijke gewicht Soortelijk gewicht is gewicht per kubieke meter. γ = G / V (kgm/s2 / m3 = N/m3 = kg/m2s2) Het verband tussen γ en ρ kan worden afgeleid met de formule G = m x g, door deze formule links en rechts van het gelijkteken te delen door V. G/V = m/V x g → γ = ρ x g (kg/m3 x m/s2 = kg/m2/s2 = N/m3 )

38 Hogeschool Rotterdam - IBB 38 Natuurkunde – bijspijker – week 1 Voorbeeld. Voor droog zand geldt: ρ = 1.6 x 10 3 kg/m 3 γ = 1.6 x 10 3 kg/m 3 x 10 m/s 2 = 1.6 x 10 4 N/m 3 = 16 kN/m 3

39 EINDE Docent: M.J.Roos


Download ppt "RibNAT0a Natuurkunde Bijspijker – Lesweek 01 Opleiding: Bouwkunde / Civiele Propadeuse, kernprogramma 1e kwartaal."

Verwante presentaties


Ads door Google