Springen naar inhoud

[mechanica] gyroscopisch effect


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Melissa

    Melissa


  • >100 berichten
  • 169 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 10 januari 2006 - 16:06

Hallo!

kan iemand me precies de verklaring geven van het gyroscopisch effect?
Als je zo een draaiende schijf hebt die zowel horizontaal als verticaal kan beginnen roteren, en je hangt er een massa aan m.b.v. een staaf bv, dan gaat ze horizontaal beginnen draaien ipv verticaal [wortel]
Kan iemand me vertellen hoe dat dit komt? Of is het gewoon een soort van axioma? Zoals waarom massa's elkaar aantrekken... [wortel]

Bedankt!
Melissa

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
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 10 januari 2006 - 22:31

Als je zo een draaiende schijf hebt die zowel horizontaal als verticaal kan beginnen roteren, en je hangt er een massa aan m.b.v. een staaf bv, dan gaat ze horizontaal beginnen draaien ipv verticaal  

Dit stukje van je vraag snap ik niet, want dat klinkt niet typisch voor een gyroscoop. Een gyroscoop is een sneldraaiend roterend lichaam (een tol), die zijn impulsmoment heeft, en dus wil houden, en daarom elke richtingsverandering zal tegenwerken.
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

Balthazar

    Balthazar


  • >100 berichten
  • 176 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 januari 2006 - 09:57

ik weet niet of ik melissa goed begrepen heb maar het doet me denk aan een experimentje dat onze mechanica leraar eens heeft gedemonstreerd.

een persoon gaat op een kruk zitten die kan rond draaien. de persoon houd houd horizontaal een fietswiel vast. dit wiel wordt aan het draaien gebracht en zodra de persoon het wiel verticaal gaat houden begint de kruk rond te draaien.

dit alles heeft zoals jan al aangegeven heeft te maken met behoud impulsmoment.

met vriendelijke groet

gijs brouwers

#4

Melissa

    Melissa


  • >100 berichten
  • 169 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 januari 2006 - 10:49

Wel, als je op google "gyroscoop" zoekt en dan naar afbeeldingen gaat kijken, dan zal je het wel zien...Het is een draaiende schijf die zowel horizontaal als verticaal zou kunnen gaan beginnen roteren. En als je daar een gewichtje aan hangt als de schijf niet ronddraait, dan zou de schijf gewoon verticaal "omkantelen" maar als de schijf draait en dan hang je er een gewichtje aan, dan roteert ze horizontaal! Omdat ze in die positie wil blijven blijkbaar... En ik weet dat het iets met behoud van impulsmoment heeft te maken, maar ik snap niet goed hoe dit kan? Want er grijpt een moment aan op de schijf waardoor ze normaal gezien zou moete "vallen". Waar is dan het tegenwerkend moment zodat de schijf toch niet valt?

Bedankt!
Melissa

#5

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 13 januari 2006 - 15:46

Beweging in een lijn eerst eens bekijken:
Een massa die in beweging is wil volgens de eerste wet van Newton gewoon met dezelfde richting en dezelfde snelheid blijven bewegen. Om die richting of die snelheid te veranderen is er dus een kracht nodig. Een duwtje opzij voor de richting, een duwtje langs voor om af te remmen, of langs achter om nog meer snelheid te krijgen. Uit zichzelf zal de massa anders alleen maar rechtdoor willen.

Een lichte bal die over de grond rolt kun je makkelijker van richting veranderen dan een zware bal.
Een even hard duwtje tegen een snelle bal zal minder richtingsverandering veroorzaken dan tegen een trage bal. Als je dat niet snapt zou je je met vectoren makkelijk kunnen tekenen.

Dus een zware, snelle bal heeft een hele grote kracht nodig om hem van richting te laten veranderen.

Voor ronddraaiende beweging geldt in principe gewoon hetzelfde:
Alle moleculen in zo'n gyroscoop, of laten we het tol noemen, zijn dus in beweging. Ze draaien rondjes in ťťn vlak bestaande uit cirkellijnen, allemaal rond dezelfde as. Ze willen dus in datzelfde vlak bijven, en om ze daar uit te duwen zal er dus een kracht nodig zijn.

Een lichte tol is makkelijker van koers te brengen dan een zware tol.
Een langzaam draaiende tol is makkelijker van koers te veranderen dan eel sneldraaiende tol.

Neem je dus een zware, sneldraaiende tol, dan is die heel moeilijk van richting te veranderen. Daar is een grote kracht voor nodig.

Dus je schijf blijft wel horizontaal draaien, maar:

Er wordt een kracht uitgeoefend. En dus zal de richting veranderen. Door de hoge snelheid van de tol zie je dat niet zo gauw gebeuren, maar het gebeurt wel. Het lijkt alleen eerst of er niets gebeurt. En hoe zwaarder de tol, en hoe hoger zijn draaisnelheid, hoe langer zul je moeten wachten voordat je waarneemt dat er iets gebeurt.
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

#6

Melissa

    Melissa


  • >100 berichten
  • 169 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 januari 2006 - 19:41

Ik begrijp je redenering volledig, maar ik vraag me toch af waar dan de tegenwerkende kracht zit of het tegenwerkend moment, want zolang dat dat er niet is, zou ik denken dat de schijf niet meer horizontaal blijft draaien..? Een massa die een rechtlijnige beweging uitvoert mag dan nog zo graag willen rechtdoor blijven gaan, maar als er een kracht op aangrijpt, zal of de snelheid, of de richting toch veranderen.

Ik heb het gyroscopisch effect ook leren inzien als volgt: dL/dt = M met M het krachtenmoment en L het impulsmoment. Dus de afgeleide van het impulsmoment is gelijk aan het krachtenmoment. Bij een ronddraaiende schijf staat de impulsmomentvector loodrecht op de schijf. Als men dan een staaf met daaraan een gewichtje aan de schijf hangt, dan heb je een kracht naar beneden (het gewicht van dat gewichtje) en dus een moment tov het middelpunt van de schijf. Dit moment staat loodrecht op het vlak gevormd door G (het gewicht) en de positievector. Met behulp van de formule dL/dt = M kun je dan gemakkelijk inzien dat de schijf wel MOET draaien rond de z-as. Maar ik stel me nog steeds de vraag: waar is dat tegenwerkend moment? :roll:

Melissa

#7

*Karolien*

    *Karolien*


  • >25 berichten
  • 41 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 14 januari 2006 - 15:26

Hey!
Dit is zeker geen antwoord ... integendeel! Ik zat hier zelf met vragen over.
Ik begrijp de precessie van een tol niet en ik denk dat deze theorie in dezelfde lijn ligt...
Ik weet dat het iets te maken moet hebben over dL die loodrecht op L staat, waardoor deze enkel de richting van vector L verandert en niet de grootte en vermits dL in een horizontaal vlak ligt, zal het eindpunt van vector L een circelbaan in een horizontaal vlak beschrijven, maar ik begrijp dit echt niet ...

#8

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 14 januari 2006 - 16:20

Inmiddels zie ik niet meer welke situatie jullie nou precies in je hoofd hebben. Als je op een of andere wijze een kracht uitoefent op die draaiingsas dan verandert de richting van die draaiingsas. Hoe dan ook. Alleen, je neemt de verandering nauwelijks waar omdat de impuls van een zwaar, sneldraaiend lichaam zo groot is.

Als ik dat weer even lineair mag toelichten:
Geplaatste afbeelding
de rode horizontale pijl geeft steds de oorspronkelijke impuls van het lichaam. De verticale zwarte is een zijdelings uitgeoefende kracht. Stel je nou nog eens een veeeeel langere horizontale impulsvector voor......(anders wordt deze forumpagina zo breed) :roll:
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

*Karolien*

    *Karolien*


  • >25 berichten
  • 41 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 15 januari 2006 - 10:34

Hey!
Ze hebben mij een website gegeven waar het allemaal mooi uitgelegd staat... Ik ben er al veel wijzer uit geworden! Hopelijk heb jij er ook iets aan ...

#10

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 15 januari 2006 - 10:38

Plak hier die link dan eens in een bericht aub :roll:
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

*Karolien*

    *Karolien*


  • >25 berichten
  • 41 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 15 januari 2006 - 13:44

:roll: Hťťťť... ben ik even dom !!
Tzal door dat al dat studeren komen :P *excuus*

Hier dus: http://www.xs4all.nl/~robmahn/

#12

Melissa

    Melissa


  • >100 berichten
  • 169 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 15 januari 2006 - 17:21

Stelt u zich voor: u houdt de tol vast in A en B, dus aan de uiteinden van de tolas. Nu gaat u een rondje draaien, u draait dus om uw eigen lichaamsas. De waarneming is dat u hierbij in A een kracht naar boven ondervindt en in B een kracht naar beneden.

Ik vraag me juist af hoe het nu juist dat men "die waarneming" waarneemt :roll: volgens mij is dit nog niet geweten! Waarom is er in A een kracht naar boven als je om je eigen as draait?

Melissa

#13

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 15 januari 2006 - 17:43

Dat zal er van afhangen hoe jij draait en hoe de tol draait, en hoe je de as vasthebt. (richting van de draaiingsas van de tol ten opzichte van jouw draaiingsas. 8)
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





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures