Springen naar inhoud

De reuzenzwaai in turnen



  • Log in om te kunnen reageren

#1

hildewinter

    hildewinter


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 13 oktober 2014 - 14:50

[mod]Dit onderwerp was al eerder aan de orde geweest. De recente vraag is nu met het oude topic samengevoegd[/mod]

 

Hallo,

 

Ik doe mijn profielwerkstuk over de reuzenzwaai, dit is een element uit het turnen en daar moet ik ook verschillende berekeningen van doen.

 

Ik moet het impulsmoment, de zwaarte energie en de bewegingsenergie berekenen.

De zwaarte energie lukt nog wel, maar de mens bij de reuzenzwaai een roterend voorwerp is moet je bij de bewegingsenergie de formule,

Ek=½Iω2  gebruiken. Nu heb ik geen idee hoe ik I en ω kan berekenen.

 

Ook het impulsmoment weet ik niet hoe ik dit moet berekenen, hier kan ik geen formule bij vinden laat staan de onbekenden.

 

Zouden jullie kunnen helpen?

 

Groetjes Hilde

Veranderd door Jan van de Velde, 25 december 2014 - 16:33


Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

physicalattraction

    physicalattraction


  • >1k berichten
  • 3104 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 13 oktober 2014 - 15:52

Indien je geen problemen met Engels hebt, zijn de video's van Walter Lewin altijd een aanrader. In dit geval wil je waarschijnlijk college 19 en 20 bekijken.

 

Anders kun je eens gaan Googlen op traagheidsmoment, of in het Engels op moment of inertia. Weet je wel al wat LaTeX

inhoudt?


#3

hildewinter

    hildewinter


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 13 oktober 2014 - 21:02

Bedankt ik zal het de video's bekijken! Ik ben geen ster in Engels maar ik zal het proberen.

 

Ik heb nog geen idee wat omega inhoudt.


#4

physicalattraction

    physicalattraction


  • >1k berichten
  • 3104 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 14 oktober 2014 - 05:54

Hij heeft een Nederlands accent, dus dat maakt het wellicht wat makkelijker. :-)

 

Het beste lijkt me dat je eerst zelf wat informatie vergaart, bijvoorbeeld met behulp van die video's. Er staat ook al heel veel op internet geschreven hierover, dat hoeven gebruikers van dit forum natuurlijk niet allemaal nogmaals op te schrijven. Als je dan een heel specifieke vraag hebt, kun je daarmee hier terecht.


#5

Anton_v_U

    Anton_v_U


  • >1k berichten
  • 1620 berichten
  • Validating

Geplaatst op 17 oktober 2014 - 01:01

Je moet je inderdaad maar eens verdiepen in de verbanden die de beweging en energie van een draaibeweging beschrijven zoals physicalattraction suggereert. De wiskundige beschrijving is geen onderdeel van de middelbare school stof maar het is equivalent met de beschrijving van translatie (rechtlijnige beweging)

 

Ik laat het hier even bij een korte (nouja...) beschrijving van deze begrippen en de verbanden, hopelijk helpt dat je een beetje op weg. Het is wel een beetje ingewikkeld.

 

Bij een gegeven draaias van een voorwerp kun je het traagheidsmoment I van een object bepalen dat bepaalt hoe sterk het voorwerp zich verzet tegen een verandering van hoeksnelheid: dω/dt. Het traagheidsmoment voor rotatie rond een gegeven als is vergelijkbaar met de mate waarin een voorwerp zich verzet tegen een verandering van snelheid voor translatie: dv/dt. Dus is het traagheidsmoment I voor rotatie vergelijkbaar met de massa m van het voorwerp voor translatie.

 

Dat traagheidsmoment is niet eenduidig bepaald voor een voorwerp. Het hangt af van hoe je de draaias kiest en hoe de massa van het voorwerp ten opzichte van deze draaias is verdeeld: een potlood kan gemakkelijker draaien om zijn lengte as dan om een as loodrecht door het midden net zoals een turner gemakkelijker een pirouette draait (om zijn lengteas) dan een reuzenzwaai (ik heb nog nooit een turner een reuzenzwaai zien maken met de hoeksnelheid waarop een ijsdanser een pirouette draait).

 

Het is niet een kracht F dat iets aan het draaien krijgt maar een moment M = Fxr, r de arm. Als kracht x arm groter is, verandert het object sneller zijn draaisnelheid (NB: het kan ook een hoekvertraging zijn; vanwege het traagheidsprincipe verzet een voorwerp zich in gelijke mate tegen een hoekversnelling als tegen een hoekvertraging) . 

 

Dat leidt tot een verband tussen traagheidsmoment, moment en hoekversnelling (de afgeleide van de hoeksnelheid naar de tijd) M=I.dω/dt dat equivalent is met F = m.a. (kracht en moment, massa en traagheidsmoment, versnelling en hoekversnelling)

 

Daarnaast heb je nog het impulsmoment of de " hoeveelheid draaiing"  dat equivalent is aan de "hoeveelheid beweging" of impuls. Ook het impulsmoment is een vector. Ook voor het impulsmoment geldt een behoudswet (in feite is dit de wet van behoud van impuls aangezien het impulsmoment of de totale hoeveelheid draaiing, wordt bepaald de totale impuls van het draaiende voorwerp en een constante factor die afhangt van de massaverdeling ten opzichte van de draaias, dit is aan te tonen met de definitie van traagheidsmoment).

 

Impulsmoment wijst in de richting van de draaias, zodanig dat een kurketrekker die met het voorwerp meedraait in de  richting van het impulsmoment boort. De grootte van het impulsmoment is de hoeksnelheid maal het traagheidsmoment of het equivalent van de snelheid maal de massa voor impuls bij translatie (beide zijn vectoren).

 

De draaiings energie is ½Iω2 het equivalent van de bekende kinetische energie ½mv2 (beide een scalar).

Overigens is de kinetische energie eigenlijk de som:

 

Ekin= ½Iω2+½mv2 aangezien kinetische (bewegings) energie zowel ontstaat door translatie als door rotatie (denk aan de energie die is opgeslagen in een draaiend vliegwiel)

 

Een mooi voorbeeld van de wet van behoud van energie kun je zien aan een danseres die bij een pirouette haar armen intrekt en dan sneller draait. Je kunt het ook proberen met een draaistoel: als die draait als je er op zit en je houdt je benen naar buiten en je trekt ze daarna in dan ga je harder draaien.

Verklaring: als je je armen en benen dichter naar de draaias toebrengt neemt het traagheidsmoment I af. Dat komt doordat je armen/benen bij gelijke hoeksnelheid een minder grote snelheid krijgen als je ze meer naar binnen brengt.

 

Bij gelijke kinetische energie: Ekin= ½Iω2 moet bij lagere I de hoeksnelheid ω dus toenemen: je gaat daarom sneller draaien.

 

Overzicht van vergelijkbare grootheden als je translatie en rotatie vergelijkt, in de zin dat de wiskundige beschrijving (en ook de fysica) equivalent is:

  • Snelheid v (m/s) en hoeksnelheid ω (rad/s=s-1)
  • Versnelling a = dv/dt (m/s2) en hoekversnelling dω/dt (rad/s2=s-2)
  • Kracht F (N) en moment M (Nm)
  • Impuls p= m.v (kgm/s) en impulsmoment L = I.ω (kg·m2·s-1)
  • Massa m (kg) en traagheidsmoment I (kgm2)

Let op de dimensies, bijvoorbeeld: [½Iω2] = kgm2s-2= kgms-2.m=Nm= J (arbeid, energie)

radialen zijn dimensiloos dus hoeksnelheid heeft de dimensie van een frequentie.

Veranderd door Anton_v_U, 17 oktober 2014 - 01:19


#6

hildewinter

    hildewinter


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 25 december 2014 - 10:40

Beste,

 

Voor mijn profielwerkstuk moet ik de volgende deelvraag beantwoorden:

 

Welke natuurkundige principes spelen een rol in de reuzenzwaai.

 

Ik heb werkelijk waar geen idee hoe ik dit aan moet pakken en wat natuurkundige principes zijn.

 

Kunnen jullie me helpen?

 

Bij voorbaat dank,

 

Hilde


#7

jkien

    jkien


  • >1k berichten
  • 3055 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 25 december 2014 - 13:37

Zoek eens in wetenschapsforum met het trefwoord reuzenzwaai ...  ;)


#8

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44893 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 25 december 2014 - 16:30

Opmerking moderator :

Naar aanleiding van bovenstaande opmerking....

Dit onderwerp was al eerder aan de orde geweest. De recente vraag is nu met het oude topic samengevoegd

Veranderd door Jan van de Velde, 25 december 2014 - 16:35

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






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