Inzicht in de concepten

* koppel: Koppel is een rotatiekracht die ervoor zorgt dat een object roteert. Het wordt berekend als het product van de kracht en de loodrechte afstand van het draaipunt (in dit geval de schouder) tot de werklijn van de kracht.

* zwaartekracht: De kracht die op de stalen bal werkt, is het gewicht, dat wordt bepaald door de zwaartekracht (9,8 m/s²).

* hefboomarm: De loodrechte afstand van de schouder tot de werklijn van de gewichtskracht is de hendelarm.

Berekeningen

1. Bereken het gewicht van de stalen bal:

* Gewicht (w) =massa (m) * versnelling als gevolg van zwaartekracht (g)

* W =4,0 kg * 9,8 m/s²

* W =39.2 n

2. Bepaal de hendelarm:

* De arm is 70 cm lang, dat is 0,7 meter.

* Omdat de arm 50 graden onder horizontaal is, moeten we de loodrechte afstand van de schouder tot de werklijn van de gewichtskracht vinden. Deze afstand is de lengte van de arm vermenigvuldigd met de sinus van de hoek:

* Hendelarm (l) =0,7 m * sin (50 °)

* L ≈ 0,536 m

3. Bereken het koppel:

* Koppel (τ) =kracht (w) * hendelarm (l)

* τ =39.2 n * 0.536 m

* τ ≈ 21.0 n · m

Antwoord: De omvang van het koppel om de schouder van de man is ongeveer 21,0 N · m.