Een ingenieur wil een gekromde afrit van een snelweg ontwerpen en wil de afrit een helling geven zodat de wrijving niet nodig moet zijn om de wagen op zijn baan te houden. Maw de wagen zou de bocht zonder problemen moeten kunnen nemen aan een bepaalde snelheid, zelfs indien de weg helemaal met ijs is bedekt. Veronderstel dat de maximale snelheid 13,4 m/s bedraagt en de straal van de cirkelvormige afrit 50,0 m is, onder welke hoek Φ moet de afrit hellen?
Ik weet niet goed hoe ik "de wagen zou de bocht zonder problemen moeten kunnen nemen aan een bepaalde snelheid" moet omzetten in een soort van formule?
Laatste berichten
-
22:08
wig 11
-
21:37
speciale rel. theorie 12
-
21:22
[scheikunde] vraag Chemie - wat is de oplossing? 11
-
20:14
Aardlek-schakelaar 2
-
15:56
Programmeren met vectoren 6
-
14:53
Straatklok loopt 5 minuten voor 12
-
25 apr
Gravity and gravitation 4
-
25 apr
Bruine vlekken op treinaanwijzerbord 10
-
25 apr
Vogels in de stad zijn goede klussers 2
-
25 apr
Rood laserlicht 3
-
25 apr
Herleiden afmetingen vanaf een foto 21
-
25 apr
[wiskunde] Prijs Product per KG; Alternatief Inzicht 3
-
25 apr
do-re-mi-fa-so vliegtuigen 9
-
25 apr
geen minkowski-ruimte toch? Doe ik dit nou fout? 17
-
25 apr
[natuurkunde] kroon van koning op Syracuse 10
-
25 apr
2013 – Augustus Vraag 3 3
-
24 apr
Vraag 2009 Juli Vraag 5 5
-
24 apr
positie 2
-
24 apr
Schroefdraad berekening 8
-
24 apr
[scheikunde] Kan chloorgas de geleiding van elektriciteit belemmeren? 9
Nieuwsberichten
-
04 mar
Een nieuw soort magnetisme: altermagnetisme
-
31 okt
AI kan via stem diabetes vaststellen 11
-
21 okt
Einstein krijgt wéér gelijk 45
-
07 feb
witter dan wit 20
-
19 jun
irrigatie en de aardas
[natuurkunde] afrit snelweg
Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood
-
- Berichten: 1.617
Re: afrit snelweg
Het plaatje helpt je al een stuk op weg (sorry voor de woordspeling)
Eerst even nadenken. Ga in gedachten in een bobslee zitten. Wat voor soort problemen kunnen er ontstaan als je met een spiegelgladde bocht met een hellingshoek door moet. Wat gebeurt er als je heel traag gaat. Wat gebeurt er als je heel snel gaat. Kun je je misschien voorstellen dat het WEL goed gaat? Probeer je daarbij voor te stellen hoe het fout gaat als je de omstandigheden een beetje verandert.
Hier onder een paar denkstappen die je hopelijk op het juiste pad zetten zodat je niet de bocht uitvliegt (sorry weer)
(1) Het feit dat de weg schuin ligt, veroorzaakt een kracht langs de helling naar beneden. Geef in de constructie aan hoe groot de kracht is. Als de auto geen snelheid heeft en de weg is glad, wat gebeurt er dan met de auto? Bepaal de kracht uit een constructietekening. (eventueel) Bereken de kracht langs het wegdek als de zwaartekracht en de hellingshoek is gegeven.
(2) De auto neemt een bocht (in dit geval naar links). Welke kracht werkt er op een voorwerp dat een bocht neemt? Hoe kun je die kracht ontbinden in de richting langs de weg en in de richting loodrecht op de weg? Bepaal de krachten uit een constructietekening. Eventueel bereken je de krachten uit de hellingshoek, de kromtestraal van de bocht en de snelheid.
(3) Aan welke voorwaarde moet de resultante kracht op het voertuig voldoen opdat hij niet op een spiegelglad wegdek uit de bocht vliegt?
(4) Hoe kun je die voorwaarde kwantitatief vertalen in termen van: hoe scherp is de bocht, hoe steil is de helling en hoe groot is de snelheid? Vaak moet je in zo'n soort probleem twee uitdrukkingen aan elkaar gelijkstellen.
Eerst even nadenken. Ga in gedachten in een bobslee zitten. Wat voor soort problemen kunnen er ontstaan als je met een spiegelgladde bocht met een hellingshoek door moet. Wat gebeurt er als je heel traag gaat. Wat gebeurt er als je heel snel gaat. Kun je je misschien voorstellen dat het WEL goed gaat? Probeer je daarbij voor te stellen hoe het fout gaat als je de omstandigheden een beetje verandert.
Hier onder een paar denkstappen die je hopelijk op het juiste pad zetten zodat je niet de bocht uitvliegt (sorry weer)
(1) Het feit dat de weg schuin ligt, veroorzaakt een kracht langs de helling naar beneden. Geef in de constructie aan hoe groot de kracht is. Als de auto geen snelheid heeft en de weg is glad, wat gebeurt er dan met de auto? Bepaal de kracht uit een constructietekening. (eventueel) Bereken de kracht langs het wegdek als de zwaartekracht en de hellingshoek is gegeven.
(2) De auto neemt een bocht (in dit geval naar links). Welke kracht werkt er op een voorwerp dat een bocht neemt? Hoe kun je die kracht ontbinden in de richting langs de weg en in de richting loodrecht op de weg? Bepaal de krachten uit een constructietekening. Eventueel bereken je de krachten uit de hellingshoek, de kromtestraal van de bocht en de snelheid.
(3) Aan welke voorwaarde moet de resultante kracht op het voertuig voldoen opdat hij niet op een spiegelglad wegdek uit de bocht vliegt?
(4) Hoe kun je die voorwaarde kwantitatief vertalen in termen van: hoe scherp is de bocht, hoe steil is de helling en hoe groot is de snelheid? Vaak moet je in zo'n soort probleem twee uitdrukkingen aan elkaar gelijkstellen.
-
- Pluimdrager
- Berichten: 7.933
Re: afrit snelweg
Weet je welke kracht er nodig is om een voorwerp in een cirkelvormige baan te houden?
En waar zou die kracht vandaan kunnen komen?
edit: Anton was sneller, en ook iets uitvoeriger.
En waar zou die kracht vandaan kunnen komen?
edit: Anton was sneller, en ook iets uitvoeriger.
-
- Berichten: 405
Re: afrit snelweg
De kracht die de auto op de baan houdt is middelpuntzoekende kracht. Maar we hebben geleerd dat dit niet echt een kracht is, maar zogezegd ontstaat door een andere kracht. Als je de x en y-as volgens de helling ligt, dan kan je FZontbinden in de x en y-richting. De zwaartekracht in de x-richting zorgt voor de zogezegde mindelpuntzoekende kracht. Deze kracht is gelijk aan Fz.sinΦ.
Ik weet ook dat de middelpuntzoekende kracht gelijk is aan m.v²/r . Als ik deze 2 vergelijkingen aan elkaar gelijk stel kom ik aan de oplossing. Bedankt allemaal
Ik weet ook dat de middelpuntzoekende kracht gelijk is aan m.v²/r . Als ik deze 2 vergelijkingen aan elkaar gelijk stel kom ik aan de oplossing. Bedankt allemaal
-
- Berichten: 1.617
Re: afrit snelweg
Het is een oplossing voor v neem ik aan? Waarom is dat de oplossing? Leg eens uit dat de auto probleemloos met die snelheid door de bocht gaat als de weg spiegelglad is?
Wat gebeurt er dan als de snelheid lager is dan de gevonden snelheid? En als de snelheid hoger is?
Wat gebeurt er dan als de snelheid lager is dan de gevonden snelheid? En als de snelheid hoger is?
-
- Berichten: 405
Re: afrit snelweg
in de x-richting heb je enkel Fz,x en die heeft de massa (de auto in dit geval) een versnelling, deze versnelling is een centripetale versnelling( = v²/r). Het is ook deze versnelling die ervoor zorgt dat de auto probleemloos door de bocht gaat. Als de snelheid lager is gaat de auto naar het middelpunt van de bocht toe gaan en is de snelheid hoger dan zal de auto uit de bocht gaan.
-
- Berichten: 1.617
Re: afrit snelweg
Interessante formulering, zo had ik 'm nog niet bekeken. Ik denk dat het klopt maar het is wel duidelijk dat je het begrijpt.
