Springen naar inhoud

Dynamica: Hoeveel krachten op een slingerende bol?



  • Log in om te kunnen reageren

#1

Grasshopper

    Grasshopper


  • >250 berichten
  • 416 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 10 juni 2012 - 17:37

Instinctief zou ik zeggen 3, maar als ik rekening houd met F = m.a, kan ik er maar twee bedenken: Fz en de centripetaalkracht, omdat daar duidelijk een versnelling aanwezig is. Slingeren is nl. een (gedeeltelijke) ECB en heeft dus geen tangentïele a, dus ook geen F in die richting. Of klopt dat niet?

Veranderd door Grasshopper, 10 juni 2012 - 17:38

"Their eyes had failed them, or they had failed their eyes, and so they were having their fingers pressed forcibly down on the fiery Braille alphabet of a dissolving economy."

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
  • 44871 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 10 juni 2012 - 18:01

als je hiermee bedoelt een mathematische slinger (puntmassa aan een massaloos touwtje), dan zijn er maar twee reële krachten in het spel:
  • spankracht van het touw
  • zwaartekracht.
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

Grasshopper

    Grasshopper


  • >250 berichten
  • 416 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 10 juni 2012 - 18:09

als je hiermee bedoelt een mathematische slinger (puntmassa aan een massaloos touwtje), dan zijn er maar twee reële krachten in het spel:

  • spankracht van het touw
  • zwaartekracht.


Geen centripetale kracht dan? Of is die gelijk aan de spankracht in dit geval?
"Their eyes had failed them, or they had failed their eyes, and so they were having their fingers pressed forcibly down on the fiery Braille alphabet of a dissolving economy."

#4

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44871 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 10 juni 2012 - 18:59

Oh wacht, die verwarring.

http://webphysics.da...ration16_2.html

kies animation 1.

de spankracht is steeds gelijk aan de optelsom van m·g·cosα en mv²/r als je dat bedoelt.
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

Grasshopper

    Grasshopper


  • >250 berichten
  • 416 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 10 juni 2012 - 19:38

Oh wacht, die verwarring.

http://webphysics.da...ration16_2.html


Bedankt voor deze animatie :)
Als ik het goed voorheb is de spankracht dan steeds gelijk aan de normaalkracht, die afhankelijk is van de positie van de slinger?
"Their eyes had failed them, or they had failed their eyes, and so they were having their fingers pressed forcibly down on the fiery Braille alphabet of a dissolving economy."

#6

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44871 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 10 juni 2012 - 19:49

je zou kunnen zeggen: die spankracht IS de normaalkracht, want levert die normaalkracht, voorzover je hier van een normaalkracht zou willen spreken.

Zelfstandig naamwoord. normaalkracht v / m. (natuurkunde) is de kracht die loodrecht op het raakvlak met een voorwerp werkt.


De spankracht is wel "normaal" in die zin dat hij loodrecht op de bewegingsrichting van het gewichtje werkt.

Ik denk dat het probleem is dat het lastig is om krachten exact te sorteren en benoemen. Afhankelijk van de context of van wat je ermee wil berekenen of bereiken worden er nogal eens andere namen aan toegekend. In een situatie waar een hand een emmer optilt aan een hengsel kun je spreken van een spierkracht, die een duwkracht is tegen het hengsel maar in vereenvoudigde vorm een trekkracht aan de emmer. Zo kun je dus één oefening maken met drie verschillende namen voor wat uiteindelijk eenzelfde effect geeft.
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

Grasshopper

    Grasshopper


  • >250 berichten
  • 416 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 juni 2012 - 12:28

Kijkend naar die animatie, vraag ik me nog steeds of of er hier nu sprake kan zijn van een centripetaalkracht?
Of is dat bij een slinger niet nodig, omdat die vasthangt, en dus geen extra (centripetaal)kracht nodig heeft voor het maken van een cirkelbeweging - itt. bv. een auto in een bocht?
"Their eyes had failed them, or they had failed their eyes, and so they were having their fingers pressed forcibly down on the fiery Braille alphabet of a dissolving economy."

#8

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44871 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 11 juni 2012 - 15:51

Hoezo geen centripetaalkracht? Dit werkt toch niet als je het touwtje doorknipt (cf een auto een bocht instuurt met een ijslaag op de weg?)

Trek in de animatie de slinger ver genoeg weg, tot bijv 45°. Je ziet dat in de uiterste stand de spankracht gelijk is aan Fz·cos α. Een centripetaalkracht is dáár inderdaad niet nodig, omdat de snelheid 0 is. Maar ind e onderste stand is de spankracht véél groter dan Fz (maximale snelheid dus ook maximale Fcentr nodig)

Start de animatie met een kleinere uitwijking, de maximale snelheid is dan ook kleiner en dus Fcentr ook.

de spankracht is steeds gelijk aan de optelsom van m·g·cosα en mv²/r
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

Grasshopper

    Grasshopper


  • >250 berichten
  • 416 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 juni 2012 - 21:31

Je ziet dat in de uiterste stand de spankracht gelijk is aan Fz·cos α. Een centripetaalkracht is dáár inderdaad niet nodig, omdat de snelheid 0 is. Maar ind e onderste stand is de spankracht véél groter dan Fz (maximale snelheid dus ook maximale Fcentr nodig)

Start de animatie met een kleinere uitwijking, de maximale snelheid is dan ook kleiner en dus Fcentr ook.

de spankracht is steeds gelijk aan de optelsom van m·g·cosα en mv²/r


Dus in zo'n uiterste situatie (slinger helemaal links of rechts) is de spankracht 0 [aang. cos (90°) = 0, en dus m.g.cos α = 0] en v = 0, dus is Fcp = 0 )?Juist?
Dan denk ik wel dat ik dit begrijp, maar wat mij vooral verwarde is dat bij een looping die Fcp gelijk blijft, en ik zo'n slingerbeweging aanvankelijk zag als een "halve looping", dus stelde dat de Fcp daar dan ook gelijk bleef.

Veranderd door Grasshopper, 11 juni 2012 - 21:36

"Their eyes had failed them, or they had failed their eyes, and so they were having their fingers pressed forcibly down on the fiery Braille alphabet of a dissolving economy."

#10

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44871 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 11 juni 2012 - 21:55

Dus in zo'n uiterste situatie (slinger helemaal links of rechts) is de spankracht 0 [aang. cos (90°) = 0, en dus m.g.cos α = 0] en v = 0, dus is Fcp = 0 )?Juist?

Dt wil zeggen, als de omkeer¨punten van de slingerbeweging precies op 90° liggen zal in zo'n omkeerpunt de spankracht inderdaad gelijk aan 0 zijn. Want dan is daar de snelheid 0 en dus ook mv²/r , en tevens staat de zwaartekracht dan haaks op het touwtje en is die component daarvan dus ook 0. De animatie geeft dat heel netjes weer.


wat mij vooral verwarde is dat bij een looping die Fcp gelijk blijft,

Dat geldt in een looping ook alleen maar als de snelheid constant is, en dat is voor een verticale looping onder zwaartekrachtomstandigheden eigenlijk ook niet gewoonlijk hoor.
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

Grasshopper

    Grasshopper


  • >250 berichten
  • 416 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 12 juni 2012 - 14:15

de spankracht is steeds gelijk aan de optelsom van m·g·cosα en mv²/r


Maw. als een slinger een hoek maakt van 30° met de vertikale, is de spankracht = m.g. cos(30°) + mv²/r .

Dus als die slinger het laagste punt van de slingerbeweging bereikt dan is de spankracht = m.g.cos (0°) + mv²/r; echter als je met die slinger helemaal rondzwaait zodat die een CB maakt, dan is die spankracht in het hoogste punt = mv²/r + m.g.cos (180°) ofwel mv²/r - m.g.

Nu is mijn vraag nog hoe men die krachtcomponent noemt waarmee de Fz een hoek maakt?
"Their eyes had failed them, or they had failed their eyes, and so they were having their fingers pressed forcibly down on the fiery Braille alphabet of a dissolving economy."

#12

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44871 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 12 juni 2012 - 16:37

Voor krachtnamen bestaat maar één voorschrift: Hou het logisch en duidelijk. En liefst met een schets erbij waarin je die krachten aanduidt als vectoren met gelijkluidende namen.
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

Grasshopper

    Grasshopper


  • >250 berichten
  • 416 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 30 juni 2012 - 19:49

de spankracht is steeds gelijk aan de optelsom van m·g·cosα en mv²/r


Grr, dit ben ik vergeten: waarom precies m.g.cos a (of Fz.cos a)?

Veranderd door Grasshopper, 30 juni 2012 - 19:50

"Their eyes had failed them, or they had failed their eyes, and so they were having their fingers pressed forcibly down on the fiery Braille alphabet of a dissolving economy."

#14

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44871 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 30 juni 2012 - 20:56

regel 1 bij krachtensituaties:
maak een schets
regel 2 bij krachtensituaties:
maak een schets
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

Grasshopper

    Grasshopper


  • >250 berichten
  • 416 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 30 juni 2012 - 21:23

Heb ik gedaan hoor!
Alleen weet ik niet hoe ik dat er hier op krijg :(
Maar goed, wat ik bekom als de bol een hoek a maakt met de verticale: dan is cos a = Fz/ Fr. En het is die Fr die je nodig hebt, of niet? Maw. Fr = Fz/ cos a...
Waar zit mijn fout dan? ](*,)

Veranderd door Grasshopper, 30 juni 2012 - 21:23

"Their eyes had failed them, or they had failed their eyes, and so they were having their fingers pressed forcibly down on the fiery Braille alphabet of a dissolving economy."






Also tagged with one or more of these keywords: natuurkunde

0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures