[natuurkunde] fietser van de helling

Xyanide

De vraag is:

Een fietser rijdt van een helling af. De massa van de fietser bedraagt 81 kg. De hellingshoek bedraagt 10 graden en de lengte van de helling is 0,25 km. Wrijvingskrachten mogen op de helling verwaarloosd worden. Bereken de snelheid waarmee de fietser onderaan de helling aankomt.

Het heeft volgens mij met de tweede wet van Newton te maken alleen ik begrijp niet echt waar ik moet beginnen en hoe ik een kracht in een snelheid kan omzetten. In de BINAS staan alleen maar formules met tijd maar die is dus niet gegeven. Daarna:

Aan het einde van de helling komt de fietser op een horizontale weg terecht. Deze weg is niet wrijvingsloos. De wrijvinskracht die de fietser hier ondervindt, bedraagt 50 N. Bereken de afstand die de fietser nog aflegt op de horizontale weg, voordat hij tot stilstand komt.

Hier kan ik eerlijk gezegd ook een formule voor vinden ik vond wel dit maar Fw = Uw x Fn, dus wrijvings kracht = ? x normaalkracht. Hier heb je de versnelling nodig die je bij de eerste vraag hebt uitgerekend maar dan..

Jan van de Velde

Dag Xyanide, welkom :eusa_whistle: op het forum Huiswerk en Practica.

Jij wilt vlot hulp. Dat is alleen goed mogelijk als je daar zelf wat voor doet.

Naast de algemene regels van dit forum hebben we voor dit huiswerkforum een paar speciale regels en tips.

Die vind je in de huiswerkbijsluiter

In die huiswerkbijsluiter staat bijvoorbeeld:

Quote<table cellpadding="0" cellspacing ="0" border="1" class="bbc">[td] VAKGEBIED-TAGS

Plaats het vakgebied waarop je vraag betrekking heeft tussen rechte haken in de titel.

bijv: [biologie] of [frans]. Zo blijft dit huiswerkforum overzichtelijk.

[/td]</table>

Hebben we even voor je gedaan. Denk je er de volgende keer zélf aan??

Quote<table cellpadding="0" cellspacing ="0" border="1" class="bbc">[td] DEKKENDE TITEL

Geef in je titel een zo dekkend mogelijke omschrijving van je vraagstelling

Maak in een paar woorden duidelijk waar het over gaat. Je kunt wel duizend onderwerpen verzinnen met als titel [natuurkunde]mechanica, en die vindt dus niemand meer terug. [natuurkunde]bungee-jump is dan bijvoorbeeld duidelijker en maakt je topic herkenbaarder

[/td]</table>

We hebben nu je titel even aangepast. Denk je er de volgende keer zélf aan??

[/color]

Is het nodig om dit op te lossen met snelheidsvergelijkingen (kracht versnelling tijd weg en snelheid) of mag het ook met energievergelijkingen (hoogte-energie, bewegingsenergie en arbeid) ?

Xyanide

Bedankt voor de informatie! Alles is duidelijk en ik zal er de volgende keer opletten.

Het is de bedoeling dat je dus de snelheid uitrekent door middel van de kracht die je hebt en de hoek van de helling waarvan de fietser vanaf rijdt. Dan heb je nog de afstand en dan kun je dus uitrekenen wat de snelheid is over dat stuk. Het moet zonder energie.

Jan van de Velde

Eerste ding als we zoiets gaan oplossen: kladpapiertje pakken en net schetsje maken, met ongeveer de juiste verhoudingen.

Kun je (in paint of zo) een beetje een proper schetsje maken van je fietser (beschouw hem als een blokje) met daarop werkend de zwaartekracht, en de ontbinding daarvan in resultanten langs de helling en loodrecht op de helling?

Xyanide

Zoiets?

Jan van de Velde

Ja, maar dan vooral met die zwaartekracht en de ontbinding daarvan zodat we weten welke kracht er langs de helling trekt?

Xyanide

Vind het nogal al moeilijk maar zoiets?

Jan van de Velde

de zwaartekracht werkt wel loodrecht naar beneden, niet loodrecht op de helling :eusa_whistle: . Ik maak hem even beter, als voorbeeld. Momentje......

Jan van de Velde

: Xyanide.png (7.89 KiB) 562 keer bekeken

Kun je Fz berekenen, en, mbv die hoek, ook de Feff, dwz de kracht zoals die effectief de fietser langs de helling naar beenden trekt?

Xyanide

Fz = 81 x 9,81

Fz = 795 N

schuin = overstaand / sinus (x)

schuin = 795 N / sinus (10)

schuine zijde = 4576 N

Jan van de Velde

Je ziet anders aan je schets dat de effectieve kracht langs de helling beduidend KLEINER moet zijn dan de zwaartekracht op de fietser.

: Xyanide2.png (15.65 KiB) 565 keer bekeken

sinus 10° = overstand/schuin = Feff / 795

Dus je goniometrie /ombouwen van formules gaat de mist in, en dat had je uit je schets kunnen zien.

[microcursus] goniometrie: sinus, cosinus, tangens (basis)

[microcursus] formules herschrijven / vergelijkingen oplossen

Xyanide

Ik snap er nog steeds helemaal niets van, zit ik zo in de buurt:

Jan van de Velde

In je opgave staat dat wrijvingskrachten verwaarloosd worden, dus laat die Fw maar weg.

En dan was je al zover, op het uitrekenen na, want daar gaat het mis.

sinus 10° = overstand/schuin = Feff / 795

dan is Feff (jouw Fz,x), de kracht die de fietser langs de helling naar bendeden versnelt, toch 795 x sin(10°) ?? en toch bijlange geen 4576 N??

Xyanide

Fz = 81 x 9,81

Fz = 795 N

sin = overstand / schuin

sin(10) = Fz,x / Fz

sin(10) = Fz,x / 795

Fz,x = sin(10) x 795

Fz,x = 138 N

cos = aanliggend / schuin

cos(10) = Fz,y / Fz

cos(10) = Fz,y / 795

Fz,y = cos(10) x 795

Fz,y = 783 N

Nu heb ik de krachten, maar hoe moet ik dit in snelheid omrekenen ?

Jan van de Velde

Nu heb ik de krachten, maar hoe moet ik dit in snelheid omrekenen ?

om te beginnen F=m·a

dan heb je een versnelling, en een afstand waarover die versnelling wordt uitgeoefend.

met s(t) = s(0) + v(0)t + ½at² (algemene bewegingsvergelijking) volgt een tijd.

met een tijd, een beginsnelheid(0 m/s) en een versnelling volgt een eindsnelheid (dwz, onderaan de helling)

dat is dan tevens de snelheid waarmee het horizontale traject gestart wordt.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[natuurkunde] fietser van de helling

[natuurkunde] fietser van de helling

Re: [natuurkunde] fietser van de helling

Re: [natuurkunde] fietser van de helling

Re: [natuurkunde] fietser van de helling

Re: [natuurkunde] fietser van de helling

Re: [natuurkunde] fietser van de helling

Re: [natuurkunde] fietser van de helling

Re: [natuurkunde] fietser van de helling

Re: [natuurkunde] fietser van de helling

Re: [natuurkunde] fietser van de helling

Re: [natuurkunde] fietser van de helling

Re: [natuurkunde] fietser van de helling

Re: [natuurkunde] fietser van de helling

Re: [natuurkunde] fietser van de helling

Re: [natuurkunde] fietser van de helling