[natuurkunde] Spankracht touw met twee massa's

Roosvd

Twee identieke massa’s zijn opgehangen met een touw aan twee vaste katrollen. De wrijvingskracht is te verwaarlozen.

Hoeveel bedraagt de spankracht in het touw?

<A>   2.m.g
<B>   m.g/2
<C>   m.g
<D>   0 N

Ik dacht 2mg want de situatie is in rust dus de spankracht is gelijk aan de zwaartekracht en dit voor elke massa want ze hangen stil.

Alvast bedankt

elisabeth-

actie = reactie

volgens mij mag je die niet zomaar optellen

hoe ik het zie: een muur trekt even hard om bijvoorbeeld die rechtse bol stil te laten hangen, en bij andere oefeningen tellen we de reactiekracht van de muur er ook niet bij op, dus waarom nu wel die van die linkse bol

ben er niet zo zeker van of dit wel de echte verklaring is, ik ga zien wat de anderen antwoorden

Jeroen de Jong

Het juiste antwoord is A aangezien deze beide massa's aan het touw hangen.Het verhaal van de muur is inderdaad waar, maar de linkse bol heeft hier ook invloed op het verhaaltje en is geen statisch object dus mag je het optellen.

Beeld je anders eens in dat er twee mensen aan het touwtrekken zijn.

elisabeth-

daar ben ik niet zo zeker van, of het wel A is, ik zou eerder antwoord C kiezen
het is een evenwicht, en volgens mij gaat het koord niet dubbel zoveel kracht "ondervinden" omdat er aan de andere kant een bol hangt in plaats van een muur

Jan van de Velde

elisabeth- schreef: daar ben ik niet zo zeker van, of het wel A is, ik zou eerder antwoord C kiezen
het is een evenwicht, en volgens mij gaat het koord niet dubbel zoveel kracht "ondervinden" omdat er aan de andere kant een bol hangt in plaats van een muur

En dat is een geheel correcte uitleg

.

Intuïtief zijn dit soms lastige gevalletjes.

Roosvd

Jan van de Velde schreef: En dat is een geheel correcte uitleg .

Intuïtief zijn dit soms lastige gevalletjes.

Moet ik dit in alle situaties zo interpreteren?
Dus als er nu twee andere dingen aan dat touw hangen, bv een stoel en een tafel en het is in evenwicht, moet ik dan maar de zwaartekracht van één van de twee voorwerpen nemen om gelijk te stellen aan de spankracht?

Flisk

Roosvd schreef: Dus als er nu twee andere dingen aan dat touw hangen, bv een stoel en een tafel en het is in evenwicht, moet ik dan maar de zwaartekracht van één van de twee voorwerpen nemen om gelijk te stellen aan de spankracht?

Als het in evenwicht is, zijn beide massa's gelijk, dus mag je inderdaad kiezen (het maakt toch niet uit).

Het juiste antwoord is inderdaad C. Bekijk het zo:

Mocht het antwoord A zijn, dan ondervindt, bijvoorbeeld de rechtse massa, een opwaarts gerichte spankracht van 2mg en en neerwaarts gerichte zwaartekracht van mg. Nettokracht is dan 2mg-mg=mg naar boven. Als gevolg beweegt die massa dus naar boven. Dit is in tegenstelling met het gegeven (systeem in rust). Dus het enige juiste antwoord is C.

Jeroen de Jong

elisabeth- schreef: daar ben ik niet zo zeker van, of het wel A is, ik zou eerder antwoord C kiezen
het is een evenwicht, en volgens mij gaat het koord niet dubbel zoveel kracht "ondervinden" omdat er aan de andere kant een bol hangt in plaats van een muur

Hang de twee ballen maar eens aan dezelfde kant en veranker de andere kant in de muur. Dan is de rkacht op het touw (spankracht) twee keer de massa maal de valversnelling

Jan van de Velde

er is een ezel aan een muur geknoopt, en die trekt met 300 N naar links om bij zijn voer te komen.

: ezel links.png (6.78 KiB) 1936 keer bekeken

Ezel komt niet verder, spankracht in het touw dus 300 N

Zijn tweelingbroer is aan een andere muur geknoopt en trekt met 300 N naar rechts om bij zijn voer te komen.

..........................................................................

: ezel rechts.png (6.85 KiB) 1959 keer bekeken

[/size]
Tweelingbroer komt niet verder, spankracht in het touw dus 300 N

Wacht, denkt de boer, die niet wil dat de ezels eten: dat kan slimmer: in plaats van voor elke ezel een muur te bouwen om hem aan vast te knopen kan dat ook met één muur:

: ezelsmuur.png (13.77 KiB) 1938 keer bekeken

Spankracht in elk touw nog steeds 300 N

en toen kwam roos langs en die merkte op dat je dan net zo goed heel die muur weg kon halen en die ezels aan elkaar kon laten trekken:

: ezelselkaar.png (13.26 KiB) 1951 keer bekeken

spankracht werkt dus effectief altijd twee kanten op

Flisk

Jeroen de Jong schreef: Hang de twee ballen maar eens aan dezelfde kant en veranker de andere kant in de muur. Dan is de rkacht op het touw (spankracht) twee keer de massa maal de valversnelling

Wat dus equivalent is met twee massa's aan iedere kant. Antwoord C is juist zie de redenering:

Flisk schreef: Mocht het antwoord A zijn, dan ondervindt, bijvoorbeeld de rechtse massa, een opwaarts gerichte spankracht van 2mg en en neerwaarts gerichte zwaartekracht van mg. Nettokracht is dan 2mg-mg=mg naar boven. Als gevolg beweegt die massa dus naar boven. Dit is in tegenstelling met het gegeven (systeem in rust). Dus het enige juiste antwoord is C.

Roosvd

Jan van de Velde schreef: er is een ezel aan een muur geknoopt, en die trekt met 300 N naar links om bij zijn voer te komen.

ezel links.png
Ezel komt niet verder, spankracht in het touw dus 300 N

Zijn tweelingbroer is aan een andere muur geknoopt en trekt met 300 N naar rechts om bij zijn voer te komen.

..........................................................................ezel rechts.png
Tweelingbroer komt niet verder, spankracht in het touw dus 300 N

Wacht, denkt de boer, die niet wil dat de ezels eten: dat kan slimmer: in plaats van voor elke ezel een muur te bouwen om hem aan vast te knopen kan dat ook met één muur:

ezelsmuur.png
Spankracht in elk touw nog steeds 300 N

en toen kwam roos langs en die merkte op dat je dan net zo goed heel die muur weg kon halen en die ezels aan elkaar kon laten trekken:

ezelselkaar.png

spankracht werkt dus effectief altijd twee kanten op

Haha ja dit helpt wel om het te begrijpen, maar nog één vraagje:

Als u zegt dat het actie en reactiekracht zijn, betekent dit inderdaad dat ze even groot zijn, maar ik leerde dat actie en reactie wel even groot zijn maar een ander aangrijpingspunt hadden. Dus dat zou zijn: kracht ezel op touw en kracht touw op ezel. Nu vraag ik mij af: moet je die tweelingezel nu ook als een stuk van het touw zien? Want aan het touw hangen 2 ezels...

Jan van de Velde

Het enige wat een touw, staaf of ketting doet is een kracht doorgeven. Of je dus een gewicht rechtstreeks aan een plafond hangt, zodat het plafond een reactiekracht op het gewicht kan uitoefenen, of via een ketting waar die reaktiekracht schakel voor schakel naar beneden wordt doorgegeven, en die gewichtskracht schakel voor schakel naar boven, doet er niet toe.

: SPANKRACHT KETTING.gif (14.29 KiB) 1826 keer bekeken

in situatie A trekt het gewicht met kracht bijv 100 N aan het plafond. Het plafond trekt met gelijke reactiekracht terug. Maar is de kracht tussen plafond en gewicht nu 200 N ? Nee toch?

Hangen we er een ketting tussen, situatie B . Het gewicht trekt nu met 100 N aan de onderste schakel, en die trekt met gelijke reaktiekracht terug naar boven.
Het plafond trekt met gelijke reaktiekracht aan de bovenste schakel, en die trekt ook weer met gelijke reaktiekracht terug naar onder. De boel is nog steeds in evenwicht, er is niks veranderd. Is de kracht tussen gewicht en plafond (en daarmee de spankracht in de ketting) nu 200 N? Nee, uiteraard nog steeds niet.

En ergens halverwege, detail rechts, trekt een schakel met 100 N naar beneden aan de schakel die boven hem hangt (en die trekt met gelijke reaktiekracht terug). Dat geldt voor alle schakels. Ook dat maakt niet ineens dat in een ketting met 30 schakels de spankracht ineens 30 x 100 = 3000 N zou worden.

Jan van de Velde

Overigens, voor wie wil weten hoe ezels dat oplossen:

Verborgen inhoud

descheleschilder

Ik vind dat Flisk de beste uitleg gaf. De ene massa trekt met mg aan de andere om hem niet te laten bewegen en omgekeerd, zodat de spanning in het touw niet anders dan mg kan zijn. Als de spankracht 2mg zou zijn zouden beide massa's inderdaad naar boven moeten gaan bewegen omdat de kracht naar beneden op elke massa mg is. Dat gebeurt duidelijk niet.

Roosvd

Oké, ik denk dat ik het nu wel meeheb. Bedankt iedereen voor de uitleg! Als een massa aan een plafond hangt, is de redenering heel logisch maar de situatie zoals op het prentje vond ik veel moeilijker te interpreteren. Dit is nu toch gelukt dus ik ben tevreden

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[natuurkunde] Spankracht touw met twee massa's

Spankracht touw met twee massa's

Re: Spankracht touw met twee massa's

Re: Spankracht touw met twee massa's

Re: Spankracht touw met twee massa's

Re: Spankracht touw met twee massa's

Re: Spankracht touw met twee massa's

Re: Spankracht touw met twee massa's

Re: Spankracht touw met twee massa's

Re: Spankracht touw met twee massa's

Re: Spankracht touw met twee massa's

Re: Spankracht touw met twee massa's

Re: Spankracht touw met twee massa's

Re: Spankracht touw met twee massa's

Re: Spankracht touw met twee massa's

Re: Spankracht touw met twee massa's