[natuurkunde] Stoot en impuls
Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood
-
- Berichten: 34
Stoot en impuls
Goedenavond mensen
Ik was bezig met deze opgave, maar helaas kom ik niet op de goede antwoord uit. Misschien heb ik iets fout gedaan in mijn aannames en ik heb deze opgave uitgetypt.
VLS heb ik toegevoegd in de bijlage van de pfd.
Het antwoordt moet zijn 3.88rad/s
Misschien ziet iemand wat ik fout heb gedaan.
Alvast bedankt,
Albertoo
Ik was bezig met deze opgave, maar helaas kom ik niet op de goede antwoord uit. Misschien heb ik iets fout gedaan in mijn aannames en ik heb deze opgave uitgetypt.
VLS heb ik toegevoegd in de bijlage van de pfd.
Het antwoordt moet zijn 3.88rad/s
Misschien ziet iemand wat ik fout heb gedaan.
Alvast bedankt,
Albertoo
- Bijlagen
-
- Mathcad - vraag hoofdstuk8-.pdf
- (104.9 KiB) 628 keer gedownload
- Berichten: 10.179
Re: Stoot en impuls
Opmerking moderator
Iemand die hier een handje kan toesteken?
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.
Re: Stoot en impuls
Ik zou het via een energiebeschouwing proberen, of is er vereist het via stoot en impuls uit te rekenen?
- Pluimdrager
- Berichten: 6.598
Re: Stoot en impuls
als ik het uitreken,dan kom ik op een hoeksnelheid omega uit van 3,95 rad/s
Re: Stoot en impuls
Mogelijk maak ik een domme denkfout, maar ik loop in mijn energetische berekening vast.
Als de haspel zonder slip één volledige omwenteling naar links heeft gemaakt, is er een stuk touw met lengte 2πr afgerold (r = straal van de kern). Tegelijkertijd heeft de haspel als geheel zich over een afstand 2πR naar links verplaatst (R = buitenstraal van de haspel). Er is dus een stukje touw met lengte 2πr - 2πR = 2π(r - R) naar rechts bewogen. Maar omdat r < R is deze lengte negatief! Met andere woorden de haspel trekt het touw tegen de trekkracht in naar links. Dus de haspel zou vanuit stilstand het touw naar links kunnen trekken.
Als de haspel zonder slip één volledige omwenteling naar links heeft gemaakt, is er een stuk touw met lengte 2πr afgerold (r = straal van de kern). Tegelijkertijd heeft de haspel als geheel zich over een afstand 2πR naar links verplaatst (R = buitenstraal van de haspel). Er is dus een stukje touw met lengte 2πr - 2πR = 2π(r - R) naar rechts bewogen. Maar omdat r < R is deze lengte negatief! Met andere woorden de haspel trekt het touw tegen de trekkracht in naar links. Dus de haspel zou vanuit stilstand het touw naar links kunnen trekken.
-
- Berichten: 34
Re: Stoot en impuls
Goedenavond mensen
Bedank voor jullie reacties.
Ik heb er met een frisse blik opnieuw deze som berekend en ik kom op een waarde uit van 3.95 m/s. Volgens het boek moet het 3.88 m/s zijn, maar volgens mij doen we niks verkeerd.
Met vriendelijke groet,
Albert
Bedank voor jullie reacties.
Ik heb er met een frisse blik opnieuw deze som berekend en ik kom op een waarde uit van 3.95 m/s. Volgens het boek moet het 3.88 m/s zijn, maar volgens mij doen we niks verkeerd.
Met vriendelijke groet,
Albert
- Bijlagen
-
- HOOFDSTUK8.19 rollen en transleren.pdf
- (84.32 KiB) 90 keer gedownload
Re: Stoot en impuls
Om deze kwestie verder uit te diepen heb ik een nieuw topic aangemaakt:Bartjes schreef: ↑wo 17 apr 2013, 15:53
Mogelijk maak ik een domme denkfout, maar ik loop in mijn energetische berekening vast.
Als de haspel zonder slip één volledige omwenteling naar links heeft gemaakt, is er een stuk touw met lengte 2πr afgerold (r = straal van de kern). Tegelijkertijd heeft de haspel als geheel zich over een afstand 2πR naar links verplaatst (R = buitenstraal van de haspel). Er is dus een stukje touw met lengte 2πr - 2πR = 2π(r - R) naar rechts bewogen. Maar omdat r < R is deze lengte negatief! Met andere woorden de haspel trekt het touw tegen de trekkracht in naar links. Dus de haspel zou vanuit stilstand het touw naar links kunnen trekken.
http://www.wetenschapsforum.nl/index.php/topic/183715-raadsels-rond-een-rollende-haspel/page__fromsearch__1
Re: Stoot en impuls
Ik was er vanuit gegaan dat de haspel naar links zou rollen, zodat ik vast liep. De haspel zal echter naar rechts rollen. Zie:
http://www.wetenscha...__fromsearch__1
Daarom kan ik weer verder. De totale kinetische energie E is de som van kinetische energie van translatie Et en die van rotatie Er .
http://nl.wikipedia....etische_energie
http://nl.wikipedia.org/wiki/Stelling_van_K%C3%B6nig
Verder gaan we er vanuit dat de haspel zonder slip rolt. Dus:
Laat nu de haspel als geheel (zoals hierboven) een straal R hebben en de kern van de haspel een straal r. De snelheid waarmee het touw zich naar rechts verplaatst noemen we V. Dan hebben we:
De trekkracht in het touw noemen we F. Energiebehoud levert dan:
Begint de haspel op t=0s vanuit rust te rollen dan geldt dus:
http://www.wetenscha...__fromsearch__1
Daarom kan ik weer verder. De totale kinetische energie E is de som van kinetische energie van translatie Et en die van rotatie Er .
http://nl.wikipedia....etische_energie
http://nl.wikipedia.org/wiki/Stelling_van_K%C3%B6nig
Verder gaan we er vanuit dat de haspel zonder slip rolt. Dus:
\( E = E_t + E_r \)
\( E = \frac{1}{2} . \mbox{m} . v^2 + \frac{1}{2} . \mbox{I} . \omega^2 \)
\( E = \frac{1}{2} . \mbox{m} . v^2 + \frac{1}{2} . \mbox{m k^2} . \omega^2 \)
\( E = \frac{1}{2} . \mbox{m} . \mbox{R}^2 . \omega^2 + \frac{1}{2} . \mbox{m k^2} . \omega^2 \)
\( E = \frac{1}{2} . \mbox{m} . ( \mbox{R}^2 + \mbox{k}^2 ) . \omega^2 \)
.Laat nu de haspel als geheel (zoals hierboven) een straal R hebben en de kern van de haspel een straal r. De snelheid waarmee het touw zich naar rechts verplaatst noemen we V. Dan hebben we:
\( V = \omega . \mbox{R} \, - \, \omega . \mbox{r} \)
\( V = \omega . (\mbox{R} \, - \, \mbox{r}) \)
.De trekkracht in het touw noemen we F. Energiebehoud levert dan:
\( F . V \, = \, \frac{\mbox{d}}{\mbox{d} t} E \)
\( F . \omega . (\mbox{R} \, - \, \mbox{r}) \, = \, \mbox{m} . ( \mbox{R}^2 + \mbox{k}^2 ) . \omega . \dot{\omega} \)
\( F . (\mbox{R} \, - \, \mbox{r}) \, = \, \mbox{m} . ( \mbox{R}^2 + \mbox{k}^2 ) . \dot{\omega} \)
\( \dot{\omega} \, = \, \frac{\mbox{R} \, - \, \mbox{r}}{\mbox{R}^2 + \mbox{k}^2 } \, . \, \frac{F}{\mbox{m}} \)
.Begint de haspel op t=0s vanuit rust te rollen dan geldt dus:
\( \omega(t) \, = \, \frac{\mbox{R} \, - \, \mbox{r}}{\mbox{R}^2 + \mbox{k}^2 } \, . \, \frac{F}{\mbox{m}} . t \)
.