Springen naar inhoud

[fysica] arbeid bij constante en niet-constante krachten


  • Log in om te kunnen reageren

#1

In physics I trust

    In physics I trust


  • >5k berichten
  • 7384 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 10 mei 2009 - 07:47

Hallo, Na het hoofdstuk arbeid te hebben gestudeerd, maakte ik enkele oefeningen uit het handboek, maar bij controle met de resultaten achteraan het boek, bleken mijn berekeningen verkeerd te zijn... Kan iemand me even helpen aub?

Persoon A trekt een last met massa 15 kilogram omhoog langs een wrijvingsloze helling van 20 met constante snelheid. De verticale verplaatsing bedraagt 10 m. Bereken de arbeid.

Mijn redenering

W= F*dr (vectoren)
= m*g*dr*cos(F,dr)
= 15*9.81*(10/sin(20))*cos(70)
=1471 J

En volgens het boek moet dat 74*10 J zijn.

Kan iemand me aub helpen?
Dank bij voorbaat!
"C++ : Where friends have access to your private members." — Gavin Russell Baker.

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44823 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 10 mei 2009 - 08:59

De verticale verplaatsing bedraagt 10 m.


W= Fs = mg10 (= 1470) = 1510 J
dus jij hebt gelijk, maar die sinussen en cosinussen zitten er voor niks in. Je arbeid doet niks dan de zwaartekracht overwinnen, de zwaartekracht werkt verticaal, de verticale afstand is gegeven, dus vanwaar de omweg?

Antwoordenboekje is fout. Zoals zo vaak.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#3

In physics I trust

    In physics I trust


  • >5k berichten
  • 7384 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 10 mei 2009 - 09:22

Bedankt!

In de opgave stond wrijvingsloos, en cos(70)/sin(20) = 1, dus die zijn idd overbodig.

Stel nu dat in de opgave een wrijvingskracht van 20 N vermeld was, heeft dit dan invloed op het antwoord?
De wrijving moet toch ook overwonnen worden? Hoe moet dit in de formule gebracht worden?

Dank bij voorbaat!
"C++ : Where friends have access to your private members." — Gavin Russell Baker.

#4

stoker

    stoker


  • >1k berichten
  • 2746 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 10 mei 2009 - 09:24

Dan moet je in je berekeningen F vervangen door 'F+20'

#5

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44823 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 10 mei 2009 - 09:33

Dan moet je in je berekeningen F vervangen door 'F+20'

Nou, zwaartekracht en wrijvingskracht werken hier niet in dezelfde richting. Dus nou moet er wel gonio toegepsat worden. De arbeid om de wrijvingskracht te overwinnen is W= Fws , en hier is s de (schuine) lengte van de helling
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#6

In physics I trust

    In physics I trust


  • >5k berichten
  • 7384 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 10 mei 2009 - 21:07

De rol van de wrijving is me toch nog niet helemaal duidelijk:

stel dat er over een afstand |dx|=6m een systeem met m = 80kg wordt verplaatst, en dat hierbij sprake is van een wrijvingskracht met grootte 510 N.
Hoeveel arbeid moest er nu verricht worden om deze verplaatsing mogelijk te maken?

W=F*|dx|*cos(F,|dx)|)
|dx|=6m
cos(a)=1

en F=?

Wat doe je met de massa en de wrijvingskracht? Hoe zorg je dat je resultaat rekening houdt met zowel de aard van de stof (en de aldus ontwikkelde wrijvingskracht) en ook met de massa (die gegeven is)?

Dank bij voorbaat!
"C++ : Where friends have access to your private members." — Gavin Russell Baker.

#7

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44823 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 10 mei 2009 - 21:19

Wat doe je met de massa

hier niks, heb je nergens voor nodig, pas als je een helling op moet. Ik kan je er nog bij vertellen dat het voorwerp rood is en piramidevormig, hol, aan twee kanten van een mangat voorzien en dat er bloemetjes op geschilderd staan. Maar dat is allemaal van geen enkel belang hier.

en de wrijvingskracht? Hoe zorg je dat je resultaat rekening houdt met zowel de aard van de stof (en de aldus ontwikkelde wrijvingskracht)

die wrijvingskracht geef je al als 510 N, en daar zit dat dus al allemaal in verrekend.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#8

In physics I trust

    In physics I trust


  • >5k berichten
  • 7384 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 10 mei 2009 - 21:28

Als ik het goed begrijp, berekenen we de arbeid, nodig om een systeem te verplaatsen over een niet-hellend vlak over een afstand |dx|, waarbij een wrijvingskracht Fw optreedt door de volgende formule:

W = Fw * |dx|

Ik dacht dat de arbeid zou afhangen van de snelheid waarmee je dit systeem verplaatst, en de eventuele versnelling die daarbij optreedt. Maar al deze factoren zitten reeds in Fw vervat?

Dank bij voorbaat!
"C++ : Where friends have access to your private members." — Gavin Russell Baker.

#9

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44823 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 10 mei 2009 - 21:49

Als ik het goed begrijp, berekenen we de arbeid, nodig om een systeem te verplaatsen over een niet-hellend vlak over een afstand |dx|, waarbij een wrijvingskracht Fw optreedt door de volgende formule:

W = Fw * |dx|

goed begrepen


Ik dacht dat de arbeid zou afhangen van de snelheid waarmee je dit systeem verplaatst,

nee

en de eventuele versnelling die daarbij optreedt.

deze gedachte volg ik niet

Maar al deze factoren zitten reeds in Fw vervat?

nee, daarin zitten geen snelheid of versnelling

Zoals je al opmerkte is de grootte van Fw afhankelijk van de materialen op het contactoppervlak, en verder van de kracht waarmee het voorwerp op de ondergrond geduwd of getrokken wordt (bijvoorbeeld door de zwaartekracht) .

Voor een gewoon blokje dat je over tafel sleept is Fw = Fn , waarbij de (empirisch vastgestelde) wrijvingscofficient is, afhankelijk van materialen van de oppervlakten die contact met elkaar maken, en Fn (normaalkracht, de kracht die de tafel moet uitoefenen om te voorkomen dat het blokje in de tafel zakt (op een horizontale tafel en in afwezigheid van bijkomende krachten met een verticale component is Fn gelijk aan de zwaartekracht, maar tegengesteld van richting).

en Fn zijn dus de enige twee factoren die de wrijvingskracht op een glijdend voorwerp bepalen.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures