Springen naar inhoud

Principe veer in blok


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Darkwar

    Darkwar


  • >100 berichten
  • 110 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 20 juli 2011 - 16:50

hallo,

Ik zit met een probleem bij het bereken van de volgend oefening:
Geplaatste afbeelding


Ik snap namelijk het principe niet echt:

Is mijn veronderstelling juist :

indien je links die kracht hebt, de rechter veer zal samengedrukt worden, de linker veer uitgetrokken dus met andere woorden dat balletje naar links beweegt?


Zoja hoe bereken ik dan de versnelling van die puntmassa bij evenwicht?

Door beide lichamen vrij te maken, of kan ik dat berekenen door enkel die puntmassa B vrij te maken?




Alvast Bedankt voor de hulp

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
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 20 juli 2011 - 17:46

Is mijn veronderstelling juist :

indien je links die kracht hebt, de rechter veer zal samengedrukt worden, de linker veer uitgetrokken dus met andere woorden dat balletje naar links beweegt?

naar links t.o.v. dat blok ja. Maar de rest van het verhaal gaat over een "evenwichtstoestand", en die krijg je dus zodra het blok eenmaal met een eenparige versnelling die helling op gaat. Vanaf dat ogenblik zit dat balletje ook gewoon in een evenwichtspositie, in rust t.o.v. dat blok.
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

Darkwar

    Darkwar


  • >100 berichten
  • 110 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 20 juli 2011 - 18:05

naar links t.o.v. dat blok ja. Maar de rest van het verhaal gaat over een "evenwichtstoestand", en die krijg je dus zodra het blok eenmaal met een eenparige versnelling die helling op gaat. Vanaf dat ogenblik zit dat balletje ook gewoon in een evenwichtspositie, in rust t.o.v. dat blok.



Dan kan ik gewoon veronderstellen :

Ik maak blok en bal samen vrij want ze zijn in evenwicht t.o.v. elkaar:

in y: W.sin(45) = G

in x: 2500-W.cos(45)= m .a


Klopt het dat ze beide(zowel het blok als de puntmassa) dezelfde versnelling hebben in evenwicht?

#4

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 20 juli 2011 - 18:13

Klopt het dat ze beide(zowel het blok als de puntmassa) dezelfde versnelling hebben in evenwicht?

Ik zou niet weten hoe ik in deze vragen anders een "evenwichtstoestand" zou moeten interpreteren. Op zich is een versnellende beweging natuurlijk geen evenwichts"toestand". Maar aangezien het balletje vanuit stilstand minder zal versnellen dan het blok, en pas eenzelfde versnelling krijgt als het blok zodra de veren ver genoeg zijn vervormd om voldoende kracht te leveren, en daarna het geheel eenparig zal versnellen, kunnen we weinig anders dan dŠt als een "evenwichtstoestand" interpreteren.
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

Darkwar

    Darkwar


  • >100 berichten
  • 110 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 21 juli 2011 - 10:44

Ik zou niet weten hoe ik in deze vragen anders een "evenwichtstoestand" zou moeten interpreteren. Op zich is een versnellende beweging natuurlijk geen evenwichts"toestand". Maar aangezien het balletje vanuit stilstand minder zal versnellen dan het blok, en pas eenzelfde versnelling krijgt als het blok zodra de veren ver genoeg zijn vervormd om voldoende kracht te leveren, en daarna het geheel eenparig zal versnellen, kunnen we weinig anders dan dŠt als een "evenwichtstoestand" interpreteren.


Het is dus eigenlijk gemakkelijk:

Geplaatste afbeelding

Klopt het dan bij het berekenen van de lengte van de linkse veer dat ik veronderstel door dat ik 2 ideale veren heb dus ik in x richting :

2* de Veerkracht heb = F x a


Dan weet ik dat de linkse veer zal verkorten over dezelfde lengte zoals de rechtse veer zal verlengen namelijk (0,8334-0,2 = 0,66 m)


PS: Klopt het dan dat ik dus eigenlijk die wrijving nergens moet in rekening brengen


Bedankt voor het inzicht

#6

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 21 juli 2011 - 18:07

Klopt het dan bij het berekenen van de lengte van de linkse veer dat ik veronderstel door dat ik 2 ideale veren heb dus ik in x richting :

2* de Veerkracht heb = F x a

hier staat F=F∑a en dat kan dus nooit kloppen. Dat je twee veren in rekening brengt en veronderstelt dat beide veren evenveel kracht leveren klopt overigens wel.

Dan weet ik dat de linkse veer zal verkorten over dezelfde lengte zoals de rechtse veer zal verlengen

dat klopt wel, alleen de berekening daarachter kan ik niet volgen

PS: Klopt het dan dat ik dus eigenlijk die wrijving nergens moet in rekening brengen

en dat weer niet, want zowel de zwaartekracht op de totale massa als de horizontale duwkracht hebben componenten loodrecht op het schuifoppervlak. Daar zal dus een normaalkracht zijn, en met de gegeven wrijvingscoŽfficiŽnt levert dat een wrijvingskracht.

Ik kan de berekeningen in je plaatje niet lezen, maar gezien bovenstaande kan het niet anders of er moeten serieuze fouten in zitten.

Belangrijkste is, zowel zwaartekarcht, duwkracht als wrijvingskracht hebben componenten langs dat oppervlak, en de resultante daarvan gaat uiteindelijk de versnelling langs dat oppervlak opleveren.

Kun je dat eens uittypen?
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

Darkwar

    Darkwar


  • >100 berichten
  • 110 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 22 juli 2011 - 13:19

hier staat F=F∑a en dat kan dus nooit kloppen. Dat je twee veren in rekening brengt en veronderstelt dat beide veren evenveel kracht leveren klopt overigens wel.

dat klopt wel, alleen de berekening daarachter kan ik niet volgen


en dat weer niet, want zowel de zwaartekracht op de totale massa als de horizontale duwkracht hebben componenten loodrecht op het schuifoppervlak. Daar zal dus een normaalkracht zijn, en met de gegeven wrijvingscoŽfficiŽnt levert dat een wrijvingskracht.

Ik kan de berekeningen in je plaatje neit lezen, maar gezien bovenstaande kan het niet anders of er moeten serieuze fouten in zitten.

Belangrijkste is, zowel zwaartekarcht, duwkracht als wrijvingskracht hebben componenten langs dat oppervlak, en de resultante daarvan gaat uiteindelijk de versnelling langs dat oppervlak opleveren.

Kun je dat eens uittypen?



Plaatje is inderdaad niet zo goed leesbaar, hieronder hopelijk wel:

Geplaatste afbeelding


Ik twijfel wel indien ik de wrijving juist in rekening gebracht heb.

Nu heb ik zoals je zei met de normaalkracht gewerkt, maar als ik de wrijving haal uit het evenwicht in" y-richting" bekom ik iets helemaal anders.....


Ik weet dat de wrijving de beweging zal willen tegenwerken en zowel een x als een y component heeft, waar zit mijn redenering dan fout bij het in rekening brengen van die wrijving?

#8

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 22 juli 2011 - 14:47

Waar je fout zit is
  • dat je teveel tegelijk probeert te doen, dit kan zůveel overzichtelijker stap voor stap.
  • dat er geen evenwicht van krachten (nettokracht 0) is, er is een versnelling

Er zijn twee actieve krachten, nl de zwaartekracht en die duwkracht.

duwkracht:
bepaal de component in de bewegingsrichting, dwz langs de helling naar boven (F1)
bepaal de component loodrecht op de bewegingsrichting, dwz loodrecht op de helling (F2)

zwaartekracht:
bepaal de component in de bewegingsrichting, dwz langs de helling naar beneden (F3)
bepaal de component loodrecht op de bewegingsrichting, dwz loodrecht op de helling (F4)

De normaalkracht bestaat dus uit F2 en F4, tel op.
vermenigvuldigd met de wrijvingscoŽfficiŽnt geeft dat de wrijvingskracht (F5), die langs de helling naar beneden werkt.

De optelsom van F1, F3 en F5 geeft de nettokracht op je blok in de bewegingsrichting. (Let op dat F1 naar boven werkt, F3 en F5 naar beneden).

En dan komt je sommetje er hťťl anders uit te zien.
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

Darkwar

    Darkwar


  • >100 berichten
  • 110 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 22 juli 2011 - 16:15

Waar je fout zit is

  • dat je teveel tegelijk probeert te doen, dit kan zůveel overzichtelijker stap voor stap.
  • dat er geen evenwicht van krachten (nettokracht 0) is, er is een versnelling

Er zijn twee actieve krachten, nl de zwaartekracht en die duwkracht.

duwkracht:
bepaal de component in de bewegingsrichting, dwz langs de helling naar boven (F1) = 2500.cos(45) = 1767,8 N
bepaal de component loodrecht op de bewegingsrichting, dwz loodrecht op de helling (F2)=2500.cos(45)=1767,8N

zwaartekracht:
bepaal de component in de bewegingsrichting, dwz langs de helling naar beneden (F3)=(50+10).10.cos(45)=424,26 N
bepaal de component loodrecht op de bewegingsrichting, dwz loodrecht op de helling (F4)=(50+10).10.cos(45)=424,26 N

De normaalkracht bestaat dus uit F2 en F4, tel op. N= F2+F4 = 1767,8+424,26 =2192N
vermenigvuldigd met de wrijvingscoŽfficiŽnt geeft dat de wrijvingskracht (F5), die langs de helling naar beneden werkt.

F5=W=N.0,2=0,2.2192=438,4N

De optelsom van F1, F3 en F5 geeft de nettokracht op je blok in de bewegingsrichting. (Let op dat F1 naar boven werkt, F3 en F5 naar beneden).

F1-F3-F5=m.a

1767,8-424,26-438,4=(10+50).a

a=905/60=15m/s2


Dan komt mijn sommetje inderdaad al helemaal anders uit, structuur helpt wel blijkbaar.


Nu bereken ik de lengte van de linkse veer in evenwichtstoestand:


Fv(L)+Fv( R )=m.a


met Fv=k (l-l0)


2.k.(l-l0)=m.a


l= m.a/k + l0


l= 10.15/500+ 0,2

l= 0,3+0,2 = 0,5 m


Dus de lengte van de linkse veer in evenwicht is 0.5 m.

( De lengte van de rechtse veer in evenwicht is 0,3-0,2=0,1 m)



Bedankt!

#10

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 22 juli 2011 - 17:02

die 15 m/s≤ langs de helling klopt, maarreh......

Nu bereken ik de lengte van de linkse veer in evenwichtstoestand:

....euhm, kijk nou eerst eens naar de richting van de versnelling die je zojuist berekende, en kijk dan eens naar de richting van die veerkracht?
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

Darkwar

    Darkwar


  • >100 berichten
  • 110 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 22 juli 2011 - 17:37

die 15 m/s≤ langs de helling klopt, maarreh......

....euhm, kijk nou eerst eens naar de richting van de versnelling die je zojuist berekende, en kijk dan eens naar de richting van die veerkracht?


dit was inderdaad even te vlug door de bocht ;)


die versnelling ligt langs de helling terwijl mijn veerkracht eigenlijk horizontaal ligt.

Het zijn ideale veren, en ik stel dat ze enkel in horizontale richting een kracht opvangen :


Fv(L).cos(45)+Fv( R ).cos(45)= m.a


met Fv=k (l-l0)


2.k.(l-l0).cos(45)=m.a


l= m.a/2.cos(45).k + l0


l= 10.15/2.500.cos(45)+ 0,2

l= 0,212+0,2 = 0,412 m


Dus de lengte van de linkse veer in evenwicht is 0.412 m.

#12

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 22 juli 2011 - 18:14

Het zijn ideale veren, en ik stel dat ze enkel in horizontale richting een kracht opvangen :

correct

Fv(L).cos(45)+Fv( R ).cos(45)= m.a

fout.
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

#13

Darkwar

    Darkwar


  • >100 berichten
  • 110 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 22 juli 2011 - 19:39

correct

fout.


Die ene veer zal getrokken worden, de andere zal verkorten, maar als ik dat netto beschouw zal er dus niets gebeuren,

dus moet ik ťťn veer beschouwen i.p.v. beide veren?


m.a.cos(45)=Fv/2 ;)

#14

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 22 juli 2011 - 22:06

Ja, je ging weer "te kort door de bocht" ;)

de veer staat horizontaal, en hoeft alleen in horizontale zin de bal te versnellen. Laat ons dus de horizontale component van de versnelling beschouwing.

ahor = a∑cos(45į)

dan geldt dus Fveren = m∑a∑cos(45į)

Jij deed dat net andersom, je kijkt niet goed naar de situatie en stelde Fveren∑cos(45į)= m∑a

dus moet ik ťťn veer beschouwen i.p.v. beide veren?

m.a.cos(45)=Fv/2 ;)

dat klopt dus al heel wat beter, maar de verbetering zit niet in het beschouwen van beide veren, dat deed je al, maar in het "verhuizen" van die cosinus.
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

#15

Darkwar

    Darkwar


  • >100 berichten
  • 110 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 juli 2011 - 16:25

Ja, je ging weer "te kort door de bocht" :P

de veer staat horizontaal, en hoeft alleen in horizontale zin de bal te versnellen. Laat ons dus de horizontale component van de versnelling beschouwing.

ahor = a∑cos(45į)

dan geldt dus Fveren = m∑a∑cos(45į)

Jij deed dat net andersom, je kijkt niet goed naar de situatie en stelde Fveren∑cos(45į)= m∑a


dat klopt dus al heel wat beter, maar de verbetering zit niet in het beschouwen van beide veren, dat deed je al, maar in het "verhuizen" van die cosinus.


Ja , het is wel logisch

ahor = a∑cos(45į) =15. cos(45)


Fveren = m∑a∑cos(45į)=10.15.cos(45į)=106,07 N


Fveren=2.k(l-l0)


l=106.07/(2.500) + l0 = 0,106 +0,2 = 0,306 m



Voila, nu zou dat dus moeten kloppen ;)


Bedankt





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures