Springen naar inhoud

Verticale cirkelbeweging



  • Log in om te kunnen reageren

#1

Christian1992

    Christian1992


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 13 oktober 2013 - 17:02

Beste lezers,

Ik ben op dit moment verticale cirkelbeweging aan het (be)studeren, maar er zijn een aantal punten waar ik nog niet uit kom. Zouden jullie mij hierin kunnen helpen?

Stel je hebt te maken met een verticale cirkelbeweging (bijvoorbeeld een spijker is in de muur geslagen, en aan de spijker hangt een touwtje met een massa op het eind).

Nou stel ik mij voor dat er t.a.t. zwaartekracht (omlaag) werkt op de massa, en spankracht (langs het touwtje naar het middelpunt van de cirkel), en geen verdere krachten (wrijving wordt verwaarloosd).
Maar wat ik dan niet snap is dat bij deze opstelling de nettokracht nooit in de bewegingsrichting is. Moet de nettokracht niet inwaarts in de cirkel in de bewegingsrichting zijn voor verticale cirkelbeweging? Want nu is de nettokracht 0 als de massa op "half 7" stil hangt, of recht naar beneden als ie op "12 uur" is, of op alle andere momenten tegengesteld aan de bewegingsrichting (maar nog wel inwaarts in de cirkel).
Of betekent dit enkel dat de massa vertraagt tijdens de cirkelbeweging? Als dat zo is, wat bepaalt dan dat de massa een verticale cirkelbeweging maakt? Zijn de voorwaardes hiervoor dat de spankracht t.a.t. groter moet zijn dan 0 en dat het touwtje niet tijdens de beweging van lengte verandert?

Verder wordt er gezegd dat de vergelijking die deze beweging beschrijft de volgende is:

Fspan + Fz*cos(alfa) = (mv^2) / r

Ik begrijp dat dit komt van de formule van de middelpuntzoekende kracht, maar ik snap niet zo goed waarom ik de zwaartekracht moet vermenigvuldigen met cos(alfa). Ik heb een schets gemaakt en ik zie wel welke component van de zwaartekracht Fz*cos(alfa) is, maar ik begrijp niet waarom alleen deze component relevant is, en niet de andere.

Ik kan helaas mijn schetsen niet inscannen/fotograferen, maar ik heb wel een plaatje gevonden op internet wat mijn eigen schetsen goed reflecteert:
Geplaatste afbeelding

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
  • 44881 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 13 oktober 2013 - 17:17

Opmerking moderator :

Dit onderwerp past beter in het huiswerkforum en is daarom verplaatst.
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

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44881 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 13 oktober 2013 - 17:25

Maar wat ik dan niet snap is dat bij deze opstelling de nettokracht nooit in de bewegingsrichting is.

als dat wél ook maar ergens op de cirkel zo zou zijn, dan zou de massa daar niet van richting veranderen, en dus (een eindje) rechtdoor gaan. Op een cirkel zijn geen rechte stukjes, hoe klein ook.
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

#4

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44881 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 13 oktober 2013 - 17:51

Verder wordt er gezegd dat de vergelijking die deze beweging beschrijft de volgende is:

Fspan + Fz*cos(alfa) = (mv^2) / r

Ik begrijp dat dit komt van de formule van de middelpuntzoekende kracht, maar ik snap niet zo goed waarom ik de zwaartekracht moet vermenigvuldigen met cos(alfa). Ik heb een schets gemaakt en ik zie wel welke component van de zwaartekracht Fz*cos(alfa) is, maar ik begrijp niet waarom alleen deze component relevant is, en niet de andere.

een kracht(component) die loodrecht op een werklijn (in dit geval op de werklijn van de middelpuntzoekende kracht, "het touwtje") staat is niet relevant voor de kracht in dat touw.
De andere component, dwz die over de raaklijn aan de cirkel, is wel degelijk relevant omdat die de massa op de cirkel vertraagt en versnelt. (maar dus inderdaad niet voor de spankracht)
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

Christian1992

    Christian1992


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 13 oktober 2013 - 18:50

Aah,ik denk dat ik het nu begrijp. De formule van Fnetto = mv^2 / r is natuurlijk alleen geldig als Fnetto naar het middelpunt van de cirkel wijst. In dit geval wijzen alleen Fspan en -Fz*cos(alfa) naar het middelpunt dus zijn alleen deze twee gelijk aan mv^2 / r.

En als ik het goed begrijp is de andere component Fz*sin(alfa) verantwoordelijk voor de acceleratie van de massa, maar niet voor de cirkelbeweging?

#6

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44881 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 13 oktober 2013 - 19:01

Ik denk ook dat je het nu wel begrijpt :)

En als ik het goed begrijp is de andere component Fz*sin(alfa) verantwoordelijk voor de acceleratie van de massa, maar niet voor de cirkelbeweging?

Beter gezegd, wel voor de tangentiële acceleratie (dwz langs de raaklijn van de cirkel) en de cirkelbeweging wordt veroorzaakt door de radiale acceleratie a.g.v. de optelsom van spankracht en de andere Fz-component.
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

Christian1992

    Christian1992


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 13 oktober 2013 - 19:04

Ja, ik snap het. Ontzettend bedankt!






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