Eerder heb je geleerd waar we het aangrijpingspunt van een kracht tekenen. Die tekenen we in het midden van het grensvlak tussen twee voorwerpen. Bij de zwaartekracht zijn er wel twee voorwerpen, bijvoorbeeld de aarde en een hamer, maar die raken elkaar niet. Het aangrijpingspunt van de zwaartekracht teken je in het massamiddelpunt. Het massamiddelpunt Massamiddelpunt bepalen bij regelmatige voorwerpen In de afbeelding hierboven zie je dat het massamiddelpunt van een voorwerp vaak in het midden zit. Zolang het voorwerp overal van hetzelfde materiaal gemaakt is en de vorm regelmatig is, werkt dit prima. Voorwerpen zijn altijd in evenwicht als je ze balanceert op hun massamiddelpunt. Deze kennis kun je gebruiken om het massamiddelpunt te schatten bij onregelmatige voorwerpen. In de afbeelding hieronder zie je een paar voorbeelden van onregelmatige voorwerpen en hun massamiddelpunt. Bepalen met een experimentUitleg
Voorwerpen worden niet op één punt aangetrokken door de zwaartekracht, maar over het hele voorwerp. Eigenlijk zou je op elk punt van het voorwerp een kleine kracht moeten tekenen. Dit is natuurlijk niet erg praktisch. We tekenen daarom maar één zwaartekracht op het voorwerp. Het massamiddelpunt is het gemiddelde van alle aangrijpingspunten.
Bij een onregelmatig voorwerp is het lastiger om te bepalen waar het massamiddelpunt zit. Je kunt dit punt wel vinden met een simpel experiment. Het figuur hieronder wordt op twee plekken opgehangen. Zolang het voorwerp vrij kan draaien zal het massamiddelpunt altijd vanzelf onder het ophangpunt tot rust komen. Dit komt omdat de zwaartekracht in het massamiddelpunt werkt. Wanneer je dit voor twee ophangpunten doet heb je twee lijnen waarop het massamiddelpunt moet liggen. Waar de twee lijnen elkaar kruisen ligt het massamiddelpunt.
Opdrachten Niveau 1
Opgave 1
Het aangrijpingspunt van de zwaartekracht op een voorwerp noemen we het ____________ . Dit punt ligt bij regelmatige voorwerpen vaak in het ___________ van het voorwerp. Bij een ______________ voorwerp is het massamiddelpunt moeilijker te bepalen. Het is het punt waarop een voorwerp in _____________ is.
Opgave 2
Hiernaast zie je zes figuren. In elk figuur is een zwaartepunt getekend. Bij welke figuren is het zwaartepunt goed getekend?
Opgave 3
Hiernaast zie je een plaatje van een torenkraan. Deze bestaat uit een toren met een arm erop. De linkerkant van de arm is erg lang. Onder dit deel hangt een soort wagentje met een haak eraan. Aan de rechterkant van de arm zie je een aantal grote blokken beton.
a) Waarom hangen er grote blokken beton aan de rechterkant van de torenkraan?
b) Wat kan er gebeuren als je een te zwaar voorwerp optilt met deze torenkraan?
Opgave 4
Hiernaast zie je vier situaties getekend. Geef bij elke situatie aan of het voorwerp op de pion in evenwicht is, naar links zal willen draaien of naar rechts zal willen draaien.
a) voorwerp A is in evenwicht / draait naar links / draait naar rechts
b) voorwerp B is in evenwicht / draait naar links / draait naar rechts
c) voorwerp C is in evenwicht / draait naar links / draait naar rechts
d) voorwerp D is in evenwicht / draait naar links / draait naar rechts
Opgave 5 (knipblad)
Hiernaast zie je een aantal voorwerpen. Geef aan waar jij schat dat het massamiddelpunt zit bij elk van de voorwerpen.
Opgave 6
Tijdens het laden van vliegtuigen moet het grondpersoneel goed letten op de gewichtsverdeling. Bij dit vliegtuig van Korean Air Cargo hebben ze niet goed opgelet.
a) Wat is hier mis gegaan?
b) Wat kun je zeggen van het massamiddelpunt van dit vliegtuig?
Opdrachten Niveau 1
Opgave 7 (knipblad)
Hieronder zie je vier regelmatige figuren.
Schat waar het massamiddelpunt zit van elk voorwerp en geeft dit aan met een punt.
Opgave 8 (knipblad)
Hiernaast zie je vier onregelmatige figuren.
Schat waar het massamiddelpunt zit van elk voorwerp en geeft dit aan met een punt.
