Springen naar inhoud

Middelpuntzoekende kracht: Wanneer trek/tel je de normaalkracht van de zwaartkracht af/op?



  • Log in om te kunnen reageren

#1

M1active

    M1active


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 19 februari 2013 - 16:42

hallo,

De title zegt het al. Wat zijn de verschillen tussen deze formules en wanneer gebruik je ze:
Middelpuntzoekende kracht = normaalkracht + zwaartekracht
Middelpuntzoekende kracht = zwaartekracht - normaalkracht
Middelpuntzoekende kracht = normaalkracht - zwaartekracht

In mn leerboek wordt er niet over gesproken, maar ik kom het wel steeds tegen in mn uitwerkingsboek. Wie kan mij hiermee helpen?

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
  • 44865 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 19 februari 2013 - 17:40

Middelpuntzoekende kracht is niet een echte kracht als zodanig, meer is het een optelsom van (componenten van) andere krachten die naar het middelpunt van een cirkelvormige beweging wijzen. Voor een auto in een bocht is dat bijvoorbeeld de wrijvingskracht tussen banden en wegdek.

Als ik je voorbeelden zo lees komt dat uit uitwerkingen van verticale cirkelvormige bewegingen, (zoals in een looping op een achtbaan) Bovenin de achtbaan trekt de zwaartekracht naar beneden en dus richting het middelpunt. Maar ook de baan zelf duwt (normaalkracht) het karretje mede de bocht om. Die normaalkracht staat loodrecht op de baan (definitie van "normaal" is loodrecht op oppervlak) en wijst dus ook naar het middelpunt van de baan. Bovenin de baan is de middelpuntzoekende kracht dus het simpele optelsommetje van zwaartekracht en normaalkracht.

En dan wordt het nu lullig: Ik vind het een beroerd slechte natuurkundemethode die komt met formules als

Middelpuntzoekende kracht = zwaartekracht - (min???) normaalkracht .


Krachten zijn namelijk vectoriële grootheden. dwz behalve grootte is ook richting belangrijk. Je plaatst zoiets altijd in een referentiestelsel (bijv assenkruis) dat uit de aard der zaak positieve en negatieve richtingen kent. In een standaard assenstelsel is een naar boven wijzende kracht positief, een naar beneden wijzende kracht negatief. En dan tellen we eenvoudigweg vectorieel op (f°voor krachten die op één lijn werken komt dat neer op het bij elkaar optellen van positieve en negatieve getallen)
zie vooral ook : [microcursus] krachten samenstellen en ontbinden (vectoren)
Daar zul je op korte tijd inzien dat vectorieel optellen dé methode is, en dat idiote en verwarrende formuletjes als deze beter te vermijden zijn als de pest. Er geldt dus altijd en overal Fnetto = F1 + F2 + F3 + ....

Stel dat Karel met een gewicht van 1000 N in een looping rondgaat, en dat er om hem de bocht om te trekken een middelpuntzoekende kracht van 2000 N nodig is.

Bovenin de baan werkt Fz (-1000 N als we naar beneden negatief noemen in ons assenkruis)) al middelpuntzoekend.
Nodig netto -2000 N (van bovenuit richting middelpunt)
-2000 = (-1000) + (Fnormaal)
dus Fnorm= -1000 N.
De baan moet dus Karel met 1000 N naar beneden duwen.

Onderin de looping moet Fmpz nog steeds naar het middelpunt wijzen en dus in ons zelfde assenstelsel +2000 N bedragen. Maar, Fz wijst nog steeds naar beneden en bedraagt dus nog steeds -1000 N.
+2000 = (-1000) + (Fnormaal)
Hee, Fnorm, de kracht van de baan op Karel moet nu dus + 3000 N bedragen.

Steeds één eenvoudig formuletje met een plaatje erbij om de plussen en minnen op hun plaats te krijgen, en alles komt verder vanzelf, en niet een apart formuletje voor elke afzonderlijke situatie. Wie met cirkelvormige bewegingen moet gaan rekenen moet niet meer met die onderbouwonzin :evil: bezig zijn.
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

M1active

    M1active


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 20 februari 2013 - 09:14

Ik snap het helemaal! Onwijs bedankt! (^-^)

#4

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44865 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 20 februari 2013 - 17:36

Ben ik nog benieuwd in welke methode (en niveau/leerjaar) uitwerkingenboekjes dit soort onzinformules gebruiken. Vertel eens?
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






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