Springen naar inhoud

Behoud van momentum


  • Log in om te kunnen reageren

#1

SimonApers

    SimonApers


  • 0 - 25 berichten
  • 2 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 16 juni 2010 - 14:29

Onze prof poste laatst een vraagje rond momentum & impuls:

Vraag 2.7
An object of mass m is attached to string of length
L. When it is released from point A, the object oscillates between
points A and B. Which statement about the system consisting
of the pendulum and the Earth is correct?

- The gravitational potential energy of the system is greatest at A and B.
- The kinetic energy of mass m is greatest at point O.
- The greatest rate of change of momentum occurs at A and B.
- All of the above are correct.
- Only (a) and (b) above are correct.

Blijkt het vierde te zijn, allemaal correct dus.
Maar ik redeneerde echter dat de 'rate of change of momentum' nul was, aangezien in de opgave uitdrukkelijk staat dat het systeem de pendulum Ún de aarde zijn, maar dan blijft het momentum toch behouden?
En is bijgevolg de 'rate of change of momentum' toch nul?
Iemand die mijn/zijn fout ziet?

Vast bedankt!
Simon.

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

#2

JWvdVeer

    JWvdVeer


  • >1k berichten
  • 1114 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 16 juni 2010 - 14:41

1. Is in elk geval juist. h is het hoogst in punten A en B, dus is daar de potentiale zwaarte-energie ook het hoogst.
2. In evenwichtspunt is h het laagst, de potentiŰle zwaarte-energie in kinetische energie omgezet, dus is daar de kinetische energie het grootst.
3. Is naar mijn mening ook juist. De zwaartekracht is altijd gelijk. Maar de hoek die de slinger (wat je nu in feite hebt) met de zwaartekracht maakt is het in punten A en B het grootst. En de resultante is daar dus ook het grootst (resultante van spankracht en zwaartekracht). Met andere woorden: in punten A en B is het LaTeX het grootst en dus ook de impulsverandering.
4. Is dus naar mijn mening correct.
5. Is dus naar mijn mening niet correct, gezien naar mijn mening ook 3 (of C) correct is.

Veranderd door JWvdVeer, 16 juni 2010 - 14:43


#3

Xenion

    Xenion


  • >1k berichten
  • 2606 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 16 juni 2010 - 15:03

Ik sluit mij aan bij bovenstaande uitleg:

Moment p = m*v
De verandering van het moment dp/dt = d(m*v)/dt = m*dv/dt = m*a = F
Dit is de 2de wet van Newton, in de onderstelling dat m constant is.

Deze is inderdaad het grootst aan A en B.

Zie ook deze animatie van wikipedia:
Geplaatste afbeelding

#4

physicalattraction

    physicalattraction


  • >1k berichten
  • 3101 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 16 juni 2010 - 17:09

Ik ben het met de TS eens. Dit is waarschijnlijk een onduidelijk geformuleerde vraag van de prof waarin hij met "het systeem" niet de aarde erbij bedoelt. Maar zoals de TS al zegt, er werkt geen externe kracht op het totale systeem inclusief aarde, alleen interne krachten, dus de impuls van het systeem verandert niet.

#5

Xenion

    Xenion


  • >1k berichten
  • 2606 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 16 juni 2010 - 17:15

dus de impuls van het systeem verandert niet.


Ik begrijp niet wat je hiermee wil zeggen.

De impuls p = m*v kan bij een slinger toch niet constant zijn, omdat de snelheid noodzakelijk 0 moet worden in de punten A en B zodat er een slingerbeweging kÓn zijn.

Als er behoud van impuls is, dan zou het deeltje eerder een volledige cirkelbeweging volgen of zie ik het fout?

#6

JWvdVeer

    JWvdVeer


  • >1k berichten
  • 1114 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 16 juni 2010 - 22:04

Ik ben het met de TS eens. Dit is waarschijnlijk een onduidelijk geformuleerde vraag van de prof waarin hij met "het systeem" niet de aarde erbij bedoelt. Maar zoals de TS al zegt, er werkt geen externe kracht op het totale systeem inclusief aarde, alleen interne krachten, dus de impuls van het systeem verandert niet.

Wat mij betreft moet je even deze hele reactie uitleggen.
In A en B is de snelheid van de slinger gewoon 0m/s, zoals Xenion al aangeeft. Daar is de impuls dus ook gewoon 0Ns. Terwijl in het evenwichtspunt O de snelheid maximaal is, en dus tevens de impuls maximaal.

#7

physicalattraction

    physicalattraction


  • >1k berichten
  • 3101 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 17 juni 2010 - 08:33

Als je als systeem alleen de slinger beschouwt, dan heb je gelijk. Echter door de slingerbeweging, beweegt de aarde ook (derde wet van Newton: actie = reactie), in tegengestelde richting. De snelheidsverandering van de aarde is zeer gering en wordt daarom meestal verwaarloosd, maar de impulsverandering, LaTeX is door de grote massa van de aarde niet te verwaarlozen t.o.v. de impulsverandering van de slinger.
Om het impuls van het gehele systeem (slinger + aarde) te veranderen, moet je van buitenaf een kracht uitoefenen (LaTeX voor constante kracht LaTeX ). Dit gebeurt niet (is niet gegeven), dus kan de impuls LaTeX niet veranderen.

#8

SimonApers

    SimonApers


  • 0 - 25 berichten
  • 2 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 17 juni 2010 - 11:10

Als je als systeem alleen de slinger beschouwt, dan heb je gelijk. Echter door de slingerbeweging, beweegt de aarde ook (derde wet van Newton: actie = reactie), in tegengestelde richting. De snelheidsverandering van de aarde is zeer gering en wordt daarom meestal verwaarloosd, maar de impulsverandering, LaTeX

is door de grote massa van de aarde niet te verwaarlozen t.o.v. de impulsverandering van de slinger.
Om het impuls van het gehele systeem (slinger + aarde) te veranderen, moet je van buitenaf een kracht uitoefenen (LaTeX voor constante kracht LaTeX ). Dit gebeurt niet (is niet gegeven), dus kan de impuls LaTeX niet veranderen.


Is dus wat ik ook dacht.
Als een voorwerp valt, verandert zijn impuls, maar evengoed die van de aarde. Bijgevolg zal de aarde ook naar het voorwerp toe versnellen, maar gezien de massa van de aarde zo groot is, is deze versnelling niet merkbaar en wordt bijgevolg verwaarloosd.

#9

JWvdVeer

    JWvdVeer


  • >1k berichten
  • 1114 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 17 juni 2010 - 11:27

Inderdaad zou je kunnen beargumenteren dat de vraagstelling van de prof minimaal discutabel te noemen is.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures