Springen naar inhoud

Impulsmoment; voorwaarde voor het behoud van impulsmoment


  • Log in om te kunnen reageren

#1

JeanJean

    JeanJean


  • >250 berichten
  • 393 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 december 2009 - 19:04

Goeienavond allen,

Vraagstuk:
Een vrouw met een massa van 75 kg staat in het midden van een roterend draaimolenplatform dat een straal van 3,0 m en een traagheidsmoment van 920 kgm≤ heeft. Het platform draait zonder wrijving met een hoeksnelheid van 0,95 rad/s. De vrouw loopt langs een straal van het platform naar de rand. (a) Bereken de hoeksnelheid wanneer de vrouw de rand bereikt. (b) Bereken de rotationele kinetische energie van het systeem dat bestaat uit het platform plus de vrouw voor en na de verplaatsing van de vrouw.

De oplosmethode:
impulsmoment.jpg

Vraag 1:
Nu zit ik toch met een vervelende vraag. Er wordt gezegd in de oplossing dat het resulterend krachtmoment nul is en dat zo de wet van behoud van impulsmoment mag worden toegepast. Nu versta ik 1 zaak niet: Hoe kan je weten dat het resulterend krachtmoment nul is? Men zegt dat de persoon radiaal wandelt...Dus er wordt een kracht door die persoon uitgeoefend evenwijdig met het middelpunt van de straal, en daardoor is er geen krachtmoment als ik het goed heb? Kan iemand me dit bevestigen dat deze redenering klopt?

Overigens, in onze cursus staat dat het resulterend krachtmoment van de UITWENDIGE krachten nul moet zijn. Maar wat wordt precies bedoeld met uitwendige krachten?

Vraag 2
Aan de wet van behoud van impuls die toegepast werd, zien we dat de vrouw voor haar beweging geen hoeksnelheid had. Komt dit doordat ze in het middelpunt staat, en daar wordt er eigenlijk 'niet geroteerd'?

Vraag 3:
Men beweert zo te zien dat na de beweging van de vrouw, de hoeksnelheid van het platform gelijk is aan de hoeksnelheid van de mevrouw. Klopt het, dat dit altijd zo is, vanaf ze een stap in radiale richting heeft gezet?

Bedankt voor de tijd en hulp.

Veranderd door JeanJean, 23 december 2009 - 19:05


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
  • 44865 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 23 december 2009 - 19:13

Vraag 1:
Hoe kan je weten dat het resulterend krachtmoment nul is? ..//.. Kan iemand me dit bevestigen dat deze redenering klopt?

Bij deze. Al zou ik liever zeggen dat omdat ze over een straal loopt, de kracht die ze op het platform uitoefent altijd naar het middelpunt gericht zal zijn, en dus geen moment zal hebben

Overigens, in onze cursus staat dat het resulterend krachtmoment van de UITWENDIGE krachten nul moet zijn. Maar wat wordt precies bedoeld met uitwendige krachten?

Jij die langs de kant staat en pesterige duwtjes tegen dat platform geeft, luchtweerstand, e.d.

Aan de wet van behoud van impuls die toegepast werd, zien we dat de vrouw voor haar beweging geen hoeksnelheid had. Komt dit doordat ze in het middelpunt staat, en daar wordt er eigenlijk 'niet geroteerd'?

dat, en het feit dat ze kennelijk als een puntmassa wordt beschouwd. Anorexia zeker :eusa_whistle: ?

Men beweert zo te zien dat na de beweging van de vrouw, de hoeksnelheid van het platform gelijk is aan de hoeksnelheid van de mevrouw. Klopt het, dat dit altijd zo is, vanaf ze een stap in radiale richting heeft gezet?

Schilder maar eens zo'n straal op dat platform. Heeft die streep dezelfde hoeksnelheid als dat platform? Als die vrouw over die streep wandelt, ..........
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

JeanJean

    JeanJean


  • >250 berichten
  • 393 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 december 2009 - 19:21

Ok, dus ik lijk het tamelijk door te hebben.

Nog ťťn iets:
Zwaartekracht, normaalkracht, wrijvingskracht,...zijn dat uitwendige krachten?

Ik weet dat wrijvingskracht geen uitwendige kracht is, maar waarom? Deze beinvloed toch ook het systeem?

Veranderd door JeanJean, 23 december 2009 - 19:22


#4

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44865 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 23 december 2009 - 19:29

Zwaartekracht, normaalkracht, wrijvingskracht,...zijn dat uitwendige krachten?

Een uitwendige kracht is gewoon een kracht uitgeoefend door iets buiten het systeem dat je wil beschouwen. Gaat eht over een satellietbaan dan is zwaartekracht zťker geen uitwendige kracht.

Ik weet dat wrijvingskracht geen uitwendige kracht is,

Hoe weet je dat? Voor de door jou beschouwde draaimolen zou die dat namelijk wťl zijn.
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

#5

JeanJean

    JeanJean


  • >250 berichten
  • 393 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 december 2009 - 19:32

Beste,

Als bij deze beschouwde draaimolen de wrijvingskracht wťl een uitwendige kracht is, dan heb je een resulterend krachtmoment van nul verschillend toch?

#6

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44865 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 23 december 2009 - 19:34

Jawel, natuurlijk, maar er is in heel deze opgave toch ook geen sprake van wrijvingskracht?

Het platform draait zonder wrijving

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

#7

JeanJean

    JeanJean


  • >250 berichten
  • 393 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 december 2009 - 19:36

Ah...:eusa_whistle:

Dat verklaart het. Bedankt voor de hulp!

#8

JeanJean

    JeanJean


  • >250 berichten
  • 393 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 december 2009 - 19:45

Ik heb nog een vraagstuk, van hetzelfde genre, waar ik ťťn stap niet begrijp.

'Een kunstrijdster kan haar rotatiesnelheid om haar lengteas in 1,5s veranderen van 1,0 omw/s naar 2,5 omw/s. Veronderstel dat haar initiŽle traagheidsmoment 4,6 kg.m≤ was. Hoe groot is haar uiteindelijke traagheidsmoment?'


Ik dacht gewoon de wet van behoud van impulsmoment toe te passen (krachtmoment = 0)...

Dus: Ivoor. Wvoor = Ina . Wna

Ik dacht dat Wvoor hier gewoon berekend mocht worden met de aanname dat n = 1,0 omw/s (wel nog naar per minuut omzetten, en dan in formuletje voor W te vinden)

Maar als ik kijk naar de oplossing, zie ik dat men 'iets' met de tijd heeft gedaan...Dat versta ik dus niet...Kan iemand me uitleggen waar het misgaat in mijn redenering?

#9

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44865 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 23 december 2009 - 19:51

Je redenering lijkt me correct, zonder uitwendig moment moet dat gelden. Misschien zie je iets in de opgave over het hoofd, zoals daarnet met dat platform. Wrijving of zo?
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

#10

JeanJean

    JeanJean


  • >250 berichten
  • 393 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 december 2009 - 19:56

impulsalweerd.jpg

Hierboven staat de oplossing, misschien wordt het je dan duidelijker. Zoals je ziet doet men nog iets met die tijd...

In de opgave heb ik niets over het hoofd gezien. Wat heeft tijd hier te maken met het impulsmoment? ..

#11

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44865 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 23 december 2009 - 20:03

In de opgave heb ik niets over het hoofd gezien.

Jokkebrok :eusa_whistle: .

Lees nog maar eens goed, haar draaisnelheid in het begin is niet 1 omw/s

een en ander uit de uitwerking samengetrokken:

jeanjean2.gif


de initiŽle draaisnelheid is 1 omw per 1,5 s......
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

#12

JeanJean

    JeanJean


  • >250 berichten
  • 393 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 december 2009 - 20:11

Hoezo? Het is begrijpend lezen, maar het wordt me niet duidelijk. Er staat toch:

...Haar rotatiesnelheid om haar lengteas in 1,5s veranderen van 1,0 omw/s naar 2,5 omw/s...

Mijn interpretatie hiervan is, dat ze in 1,5s van W = 1 omw/s naar W = 2,5 omw/s gaat?...

#13

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44865 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 23 december 2009 - 20:21

De uitwerking is Engels, de vraag dan vast ook?

Hoe dan ook, de uitwerking gebruikt precies jouw strategie (behoud van Iω) en vult voor ω 1 omw/1,5 s in (ofwel 0,666... omw/s)
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

#14

JeanJean

    JeanJean


  • >250 berichten
  • 393 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 december 2009 - 20:29

Neen, de vraag stond in het Nederlands en is perfect overgenomen uit m'n handboek. (Het boek is wel een vertaling van engels naar nederlands, misschien is er daar een fout opgetreden)...

Ten slotte heb ik nog een vraag met betrekking tot het impulsmoment...(het blijft maar komen :eusa_whistle:)

Stel, je hebt een draaimolen dat met een bepaalde hoeksnelheid X draait. Als er nu iemand van op de grond op de draaimolen springt (in radiale richting), dan zal, na uitwerking van van behoud van impulsmoment, duidelijk worden dat de hoeksnelheid X kleiner zal worden, want er is meer traagheidsmoment.

MAAR hoe zit het omgekeerd?
Stel, dat je terug die zelfde draaimolen hebt met een bepaalde hoeksnelheid X. En stel dat, bij die hoeksnelheid X, er een persoon aan de rand van de draaimolen aan het meedraaien is. Als die persoon dan van de draaimolen echter springt, blijkt de hoeksnelheid X niet te veranderen. Hoe kan dat?

#15

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44865 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 23 december 2009 - 20:38

Probeer het eens lineair te bedenken?

- spring vanuit stilstand t.o.v. de aarde zijdelings op een rijdende kar.

- spring al rijdende t.o.v. de aarde zijdelings vŠn een rijdende kar.

waar zit de impuls wel of niet?

(Het boek is wel een vertaling van engels naar nederlands, misschien is er daar een fout opgetreden)...

ongetwijfeld.
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