Wetenschapsforum

Hey allemaal.

Ik had laatst een vreselijk moeilijke natuurkunde vraag als huiswerk.

Het was een gebalanceerde mobiel met 3 gewichtjes.

Je had dus aan de linkerkant 1 gewichtje van B gram met een arm van 50cm.

De andere kant van de arm was 20 cm dus intotaal 70 cm.

Aan de rechterkant hangt er nog een touwtje met daaraan weer een arm en 2 gewichtjes.

Aan de linkerkant van de vertakking hing er een gewichtje van A gram met 20 cm als arm.

Aan de rechterlant van de vertakking een gewichtje van 10 gram en 10 cm als arm.

Deze is dus 30cm intotaal.

zowel de vertakking als de gehele mobiel is in balans.

Het probleem is dat ik niet kan berekenen hoeveel N (Niet Nm) er aan de vertakking hangt.

Ik heb geprobeerd het aantal Nm van beide kanten van de vertakkingen te delen door 0.3 omdat die vertakking dus 0.3 meter is.

Maar het enige is dat ik echt door de hele opdracht getallen tegenkom met 2 0en achter de komma.

Het zijn echt kleine vervelende getallen.

mvg

Jemini.

begin met de kleinste mobiel, negeer de rest.

Deze hangt namelijk in evenwicht, er hangt 10 g aan 10 cm, er tegenover A gram aan 20 cm.

Wat is A? (zonder rekenmachine!)

Heb je in de les ook al een formule gekregen om mee te rekenen?

Zo ja, begin daar dan mee en vul deze in.

317070 schreef:begin met de kleinste mobiel, negeer de rest.

Deze hangt namelijk in evenwicht, er hangt 10 g aan 10 cm, er tegenover A gram aan 20 cm.

Wat is A? (zonder rekenmachine!)

bedenk daarbij, als je een afstand en kilometers krijgt, en een tijd in uren, en je wil een snelheid in km/h berekenen, dan ga je óók niet eerst de kilometers in meters omrekenen, en de uren in seconden, om dan later de uitkomst in m/s weer terug te gaan omrekenen naar km/h.

dus of je nou momenten vergelijkt in Nm of Ncm, of in kgm of kgcm, no problem, zolang je alle momenten dan maar in dezelfde eenheid pakt. .

Dus het moment van dat ene gewichtje, 10 g aan een arm van 10 cm, wordt dan een moment van 10 x 10 = 100 gcm.

Allemaal "onofficieel", maar als je voor de rest maar netjes in gcm blijft rekenen is er eigenlijk niks op tegen.

dus, aan dat stuk in de rode ellips, 100 gcm in evenwicht met A*20 gcm.......

Ik heb het derde punt maar even C genoemd in mijn volgende uitleg.

Ik dacht zelf dat het makkelijk was om deze formule (zelfbedacht) toe te passen.

Ma+Mc/Lengte stokje.

Dus eerst moet je Ma weten Mc=10gram.

Is dus Fa*da=Fc*dc

Fa*0,2=10*0,1

Fa*0,2=1

Fa=1/0,2

Fa=5 gram.

Dan doe ik Ma+Mc/0,3.

Ik edit deze post straks even op mijn mobiel vanuit de auto.

Jemini schreef:Ik heb het derde punt maar even C genoemd in mijn volgende uitleg.

Ik dacht zelf dat het makkelijk was om deze formule (zelfbedacht) toe te passen.

Ma+Mc/Lengte stokje.

Dus eerst moet je Ma weten Mc=10gram.

Is dus Fa*da=Fc*dc

Fa*0,2=10*0,1

Fa*0,2=1

Fa=1/0,2

Fa=5 gram.

Dan doe ik Ma+Mc/0,3.

Ik edit deze post straks even op mijn mobiel vanuit de auto.

Aangezien ik nu niet kan editen ga ik hier verder.

Ma+Mc/0.3

Ma=Mc

1+1/0.3=

2/0.3=62/3.

Dus de kracht die aan de originele mobiel hangt is 6.667 N

Als dit klopt heb ik graag bevestiging en kan ik zelf verder.

inderdaad, de massa van A is 5 g.

pas wel op dat je dat niet F_A noemt: we zijn onofficieel bezig door met massa's in plaats van krachten te werken.

Dus laten we dat dan wel consequent doen en dus zeggen dat we een "massamoment" van 100 gcm hebben, waaruit een m_A volgt van 100 gcm / 20 cm = 5 g.

Kijken we dan naar het grotere plaatje, er hangt dus kennelijk 15 g op 20 cm links van het bovenste draaipunt, en B gram op 50 cm rechts van datzelfde draaipunt.

Als dit klopt heb ik graag bevestiging en kan ik zelf verder.

niet dus, herstart met

Kijken we dan naar het grotere plaatje, er hangt dus kennelijk 15 g op 20 cm links van het bovenste draaipunt, en B gram op 50 cm rechts van datzelfde draaipunt.

Jemini schreef:Ik heb het derde punt maar even C genoemd in mijn volgende uitleg.

Ik dacht zelf dat het makkelijk was om deze formule (zelfbedacht) toe te passen.

Ma+Mc/Lengte stokje.

Wat wil je hier berekenen?

Jemini schreef:Is dus Fa*da=Fc*dc

Fa*0,2=10*0,1

Fa*0,2=1

Fa=1/0,2

Fa=5 gram.

Hier doe je het goed en heb je A berekend.

Nu moet je dit ook doen met B.

Jemini schreef:Aangezien ik nu niet kan editen ga ik hier verder.

Ma+Mc/0.3

Ma=Mc

1+1/0.3=

2/0.3=62/3.

Dus de kracht die aan de originele mobiel hangt is 6.667 N

Als dit klopt heb ik graag bevestiging en kan ik zelf verder.

Dit klopt niet.

Waarom is de massa van A gelijk aan de massa van C?

Je heb A al uitgerekend, dat was 5 gram.

C staal al in de opgave, dat is 10 gram.

Samen maakt dat 15 gram.

Dus nu moet je B berekenen.

Simon H schreef:Wat wil je hier berekenen?

Hier doe je het goed en heb je A berekend.

Nu moet je dit ook doen met B.

Dit klopt niet.

Waarom is de massa van A gelijk aan de massa van C?

Je heb A al uitgerekend, dat was 5 gram.

C staal al in de opgave, dat is 10 gram.

Samen maakt dat 15 gram.

Dus nu moet je B berekenen.

Dus ik moet niet de momenten optellen maar gewoon wat eraan hangt?

Ik denk altijd veel te ingewikkeld .

Wat is nu de massa van B in gram?

Jemini schreef:Dus ik moet niet de momenten optellen maar gewoon wat eraan hangt?

Ik denk altijd veel te ingewikkeld .

"wat eraan hangt" is een massa van 15 g. De aarde oefent daar een bepaalde kracht op uit. De werklijn van die kracht gaat niet door dat draaipunt. Zo komt er een arm in het spel, en kracht en arm samen veroorzaken een moment rond dat draaipunt.

in het geval van evenwicht is het van weinig belang welke eenheid van lengte je neemt voor de armen. Meet het in meter, centimeter, inches of voor mijn part lichtjaren, zolang je aan beide zijden maar hetzelfde doet, dan vallen eventuele omrekenfactoren vanzelf tegen elkaar weg.

Ook is het in dit geval weinig spannend of je aan beide zijden krachten invult of massa's: zwaartekracht heeft immers een rechtevenredige relatie met massa, met een omrekenfactor 9,81 aan beide zijden. En de massa-eenheid zélf doet er om dezelfde reden niet toe.

Een momentevenwicht zou je in zo'n zwaartekrachtgevalletje dus desgewenst kunnen vaststellen in troyounce-lichtjaren

Je gegevens staan in grammen en centimeters, en 10 g op 10 cm rechts betekent dus een rechtsdraaiend "moment" van 100 gramcentimeter

links hangt er een onbekende massa op 20 cm, die voor evenwicht een linksdraaiend moment van óók 100 gcm zal moeten hebben. 100 gcm/20 cm = 5 g.

En nu kun je die 10 g eerst omrekenen naar nulkommanogwat newton, en die centimeters naar meters, en als je dan uitgerekend bent je uitkomst in newton weer terugrekenen naar grammen massa, maar waarom zou je die omweg nemen?

Dus ik moet niet de momenten optellen maar gewoon wat eraan hangt?

Nu is heel sterk de vraag hoe je dit bedoelt. De afstand van "wat eraan hangt" tot het draaipunt is dus wel van wezenlijk belang.

als je deze vraag bedoelt als

ik kan dus simpelweg rekenen met 15 g op 20 cm in plaats van met 5 g op 0 cm en 10 g op 30 cm?

dan zou ik zeggen, doe het eens beide......

Ik heb nu B = ongeveer 2 2/3.

Als ik de gewichtjes gewoon bij elkaar optel dan kom ik uit op B= 0,06.

Nu is de vraag welke goed is.

Ik heb aanstaande vrijdag al een proefwerk dus kan iemand gewoon even zeggen als deze bovenste 2 fout zijn hoe het moet?

Ik heb namelijk ook nog andere problemen.

mvg Jemini.

Beide antwoorden zijn fout.

Je moet de momentenstelling toepassen.

Jemini schreef:Ik heb nu B = ongeveer 2 2/3.

Als ik de gewichtjes gewoon bij elkaar optel dan kom ik uit op B= 0,06.

aadkr schreef:Beide antwoorden zijn fout.

Je moet de momentenstelling toepassen.

En dat betekent, er is evenwicht, moment links is gelijk aan moment rechts

rechts 15 g op 20 cm, links massa B op 50 cm

ik heb nog een verhelderend opdrachtje voor je rond een applet: zie bijlage.