Springen naar inhoud

Krachten: vallend voorwerp


  • Log in om te kunnen reageren

#1

crispie

    crispie


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 20 juni 2011 - 19:30

Hallo,

Ik had een probleem bij onderstaand vraagstuk:

De situatie is dat je een ijzeren ketting van 5 kg boven de grond houd. Dus verticaal zodat het uiteinde net de grond raakt. De ketting zelf is 6m lang. De vraag is nu wat de kracht is, uitgeoefend door het grondoppervlak op de ketting
op het moment dat de helft van de ketting op de grond ligt. (dus 3m of 3 kilo veronderstel ik dan).
(opmerking: geen luchtweerstand en valversnelling is 9,81m/s^2)


Het vraagstuk lijkt op het eerste zicht redelijk eenvoudig en zal op te lossen zijn met valversnelling waarschijnlijk
maar ik geraak er toch niet uit.

Ik dacht eerst na over het feit dat als je de ketting net loslaat, is dit dan identiek aan de situatie als gewoon een normaal voorwerp zoals een boek op tafel. Indien dit zo is lijkt mij dan voor elk moment van de valbeweging te gelden dat de normaalkracht wordt gevraagd. Fn = m.g= 5kg.9,81m/s^2.
Maar er moet meer zijn dan dat, het is onderdeel van enkele vragen op een oefeningenexamen dus lijkt mij het raar dat dit het maar zou zijn.

Iemand die weet hoe het wel kan?

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

#2

stinne 3

    stinne 3


  • >250 berichten
  • 291 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 20 juni 2011 - 21:14

De normaalkracht op de ketting is gelijk en tegengesteld aan de zwaartekracht op de ketting als deze in rust is. Maw de normaal kracht zal gelijk en tegengesteld zijn aan de zwaartekracht uitgeoefend op het deel van de ketting dat al op de tafel ligt. Dus zij in de initile toestand t=0 dan is de afgelegde afstand van het hoogste punt van de ketting gelijk aan 1/2*g*t. Deze afgelegde afstand is precies gelijk aan het deel van de ketting dat al op de tafel ligt. Dit wetende kan je nu makkelijk de normaalkracht schrijven als functie van de tijd.

Veranderd door stinne 3, 20 juni 2011 - 21:15


#3

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44825 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 21 juni 2011 - 07:20

Maar er moet meer zijn dan dat, het is onderdeel van enkele vragen op een oefeningenexamen dus lijkt mij het raar dat dit het maar zou zijn.

Er is volgens mij ook wel meer dan dat, alleen zou ik niet weten hoe dit op te lossen. De tafel zal namelijk behoorlijk wat kracht moeten uitoefenen om de schakel die op de helft van de ketting zit en op dat ogenblik nt de tafel raakt af te remmen van de snelheid die hij van 3 m hoog vallend gekregen heeft. De massa van die schakel is onbekend, de "remweg" van die schakel ook, dus er valt weinig te rekenen. Maar misschien is dit dan weer te ver gezocht?
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

#4

stinne 3

    stinne 3


  • >250 berichten
  • 291 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 21 juni 2011 - 09:26

De massa van die schakel is onbekend, de "remweg" van die schakel ook, dus er valt weinig te rekenen. Maar misschien is dit dan weer te ver gezocht?


Zover had ik nog niet nagedacht, maar de massa van een schakel kan je toch beschouwen als 5/6dx? (lengtedichtheid van de ketting). En wat bedoel je precies met de remweg?

#5

SuperStalker

    SuperStalker


  • >25 berichten
  • 94 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 21 juni 2011 - 16:06

Hoe ik het begrijp: De ketting valt vanuit stilstand een afstand van 3m, na een bepaalde periode ligt de helf van de ketting op de tafel.

In die momentopname ligt dus 50% van de ketting op tafel, het valt niet, alleen zwaartekracht. De rest is nog aan het vallen, maar raakt de tafel niet.In mijn perspectief is het vergelijkbaar met deze situatie: "Als je een emmer zand hebt, met 5 kg zand, je gooit precies de helft op tafel, hoeveel kilo of newton zand ligt op die tafel?"

Als erbij gegeven word wat de dimensies van de schakels, de elasticiteitsmodulus of de formule van de maximale doorbuiging van de tafel zodat je de demping kan berekenen t.o.v de vallende schakel, lijkt me niet dat je dat hoeft uit te rekenen.

#6

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44825 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 21 juni 2011 - 16:14

In mijn perspectief is het vergelijkbaar met deze situatie: "Als je een emmer zand hebt, met 5 kg zand, je gooit precies de helft op tafel, hoeveel kilo of newton zand ligt op die tafel?"

Goed. Zoals de opdracht er staat is hij volgens Crispie te simpel. Bovengenoemde emmer zand overigens: zet de ontvangende tafel op een weegschaal, en terwijl de emmer aan het leeglopen is geeft die weegschaal mr aan dan het gewicht van de tafel plus het zand dat op enig ogenblik op die tafel ligt.

Het is echter volslagen onduidelijk, bij gebrek aan gegevens, wt er "dan meer zou moeten zijn dan dat".
Ik vermoed dan ook dat we hiermee niet verder gaan geraken. Dit is f zo simpel als het lijkt, of het is ingewikkelder maar dan hebben we onvoldoende gegevens.
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

SuperStalker

    SuperStalker


  • >25 berichten
  • 94 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 21 juni 2011 - 16:51

Goed. Zoals de opdracht er staat is hij volgens Crispie te simpel. Bovengenoemde emmer zand overigens: zet de ontvangende tafel op een weegschaal, en terwijl de emmer aan het leeglopen is geeft die weegschaal mr aan dan het gewicht van de tafel plus het zand dat op enig ogenblik op die tafel ligt.

Het is echter volslagen onduidelijk, bij gebrek aan gegevens, wt er "dan meer zou moeten zijn dan dat".
Ik vermoed dan ook dat we hiermee niet verder gaan geraken. Dit is f zo simpel als het lijkt, of het is ingewikkelder maar dan hebben we onvoldoende gegevens.


De tafel zal inderdaad meer aangeven de het zand wat erop gestrooid wordt, dat is een dynamisch systeem met veer en dempfunctie. Maar het lijkt me niet dat men dit als een 2e orde systeem moet gaan beschouwen en het antwoord inderdaad makkelijk om uit te rekenen.

Dit is gewoon een beetje een strikvraag.

Veranderd door SuperStalker, 21 juni 2011 - 16:56


#8

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44825 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 21 juni 2011 - 17:22

[moderator] Laten we hier maar even mee ophouden totdat de topicstarter wat zinvols van zich laat horen [/moderator]
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

#9

crispie

    crispie


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 21 juni 2011 - 18:34

Merci voor het denkwerk hier rond tot nu toe!

Ik denk dat we al kunnen besluiten dat er meer moet zijn dan alleen normaal kracht als tegengestelde kracht
van de zwaartekracht beschouwd voor helft van de ketting die op tafel ligt.

Ik weet dat "het lijkt te simpel" geen echt argument is maar zoals ik al zei is het deel van 6 oefeningen op een oefeningen examen voor 12 van de 20 punten. Daarom dacht ik dat er misschien meer zou achter zitten.
Voor de duidelijkheid: er is niets anders gegeven dan wat ik in mijn eerste bericht had gezet, het moet dus op te lossen zijn met versnelling en krachten.

Weet iemand trouwens het antwoord op wat ik ook al aanhaalde: als je de ketting net loslaat, zal dan alleen het klein deeltje massa dat raakt aan het grondoppervlak voor een kracht zorgen?

Misschien dat hierover denken ons verder kan helpen...

#10

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44825 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 21 juni 2011 - 18:51

Vergeet het. Op basis van wat hier gegeven is kom je geen iota verder dan dat de helft van de ketting op de grond ligt, en je dus het gewicht van die halve ketting moet bepalen. Daarna kun je doorgaan met "what-if"s totdat je een ons weegt, maar dat is verloren moeite.
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

#11

crispie

    crispie


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 22 juni 2011 - 12:47

Oke, bedankt voor de input!

Crispie





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures