Hefboom (kracht)

Zie ook : hefboom (doorverwijzing), voor andere betekenissen van "hefboom".

---

Een hefboom is een mechanisme waarmee een kleine kracht in combinatie met een grote beweging wordt omgezet in een kleine beweging die een grote last verplaatst, waarvoor een grote kracht nodig is. Dit principe was geformuleerd door de Griekse wis- en natuurkundige Archimedes, die berekende hoe hij met een hefboom de aarde zou kunnen optillen. Van hem is de stoutmoedige uitspraak overgeleverd:

Geef mij een plaats om te staan en ik beweeg de aarde

Het principe van een hefboom.

Algemeen principe

Het natuurkundige principe dat aan de hefboomwerking ten grondslag ligt is de arbeid: kracht maal weg. De kleine kracht grijpt aan op het uiteinde van de lange arm van de hefboom. De verrichte arbeid is het product van de uitgeoefende kracht en de verplaatsing. De last bevindt zich aan het korte uiteinde van de korte arm van de hefboom en ondergaat een kleinere verplaatsing dan de uitgeoefende kracht. De last kan daarmee (veel) groter zijn dan de uitgeoefende kracht. Kracht en arm kunnen elkaar compenseren in hun product, maar de arbeid blijft gelijk. De katrol werkt volgens hetzelfde principe.

Formule

De klassieke formule luidt

La x L = Ma x M

met

• La de Lastarm in meter
• L de Last in Newton of kg
• Ma de Machtarm in meter
• M de Macht in Newton of kg

Dit is een bijzonder geval van de momentenwet, die hier als volgt luidt:

• (kracht x arm)_links = (kracht x arm)_rechts

Oftewel

<math>F_{links} x arm_{links} = F_{rechts} x arm_{rechts}</math>

Praktische toepassingen

• Breekijzer
• Cantilever
• Katrol
• Kelnersmes
• Koevoet (gereedschap)
• Kruiwagen
• Notenkraker (gereedschap)
• Nijptang
• Ophaalbrug
• Patella (knieschijf)
• Schaar
• Steeksleutel
• Wipwap of wip

Varianten

Het zelfde principe is ook van toepassing bij sommige tandwieloverbrengingen voor een draaiende beweging en in weer een andere vorm bij takels. En niet te vergeten in de speeltuin: de wipwap.

Overdrachtelijke betekenis

Men spreekt in andere vakgebieden ook van hefboomwerking wanneer een kleine invloed wordt aangewend om een groot effect te bereiken, bijvoorbeeld in de economie en de handel in derivaten. Winsten worden relatief groter, maar verliezen ook. Er is meer kans dat zelfs de gehele netto investering verloren gaat, en afhankelijk van het geval kan er ook nog een restschuld overblijven, waarbij er dus aan het eind nog geld toe moet worden betaald.

Voorbeelden:

• Een bedrijf leent geld voor investeringen in kapitaalgoederen, de waarde van de bedrijfsmiddelen is groter dan het eigen vermogen. Bij een N.V. of B.V. is de schade beperkt tot de inleg, behalve voor bestuurders, bij grove schuld.
• De aankoopsom van aandelen wordt deels geleend: de waardeverandering van de aandelen is extra groot in verhouding tot het per saldo geïnvesteerde kapitaal. Zie ook aandelenlease.
• Het kopen van opties: de waardeverandering van de onderliggende aandelen is extra groot in verhouding tot de betaalde optiepremie; schade is beperkt tot deze inleg, de kans om die geheel te verliezen is groot.

  Vrije mediabestanden over Lever op Wikimedia Commons