Springen naar inhoud

[fysica] kogel in fietswiel


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Stef

    Stef


  • >100 berichten
  • 153 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 19 januari 2006 - 17:09

Een kogel wordt afgeschoten en raakt en horizontaal gelegd wiel dat kan roteren om een verticale rotatieas. De kogel blijft in de band steken. Wat is de hoeksnelheid van het wiel als je weet dat het initieel in rust was ?
Snelheid kogel = 370 m/s, massa kogel = 25g, massa wiel = 2.5kg, straal wiel = 33 cm.

Het is waarschijnlijk geen moeilijke oefening eens je hem door hebt, maar dat is mijn probleem.

Ik vermoed dat je wel enkele behoudswetten mag toepassen of combineren. Impulsmoment, impuls, energie, ... ?

Hopelijk kan iemand me helpen zodat ik morgen met een gerust gemoed men examen kan maken.

Bedankt.

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
  • 44893 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 19 januari 2006 - 18:32

mogen we veronderstellen dat de massa van het wiel helemaal "geconcentreerd" is op die straal van 33 cm?
:roll:
En kijk in de tussentijd nog eens naar je oude topic, want die kant gaat het onder andere op zo te zien...
http://www.wetenscha...ighlight=atwood
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

Stef

    Stef


  • >100 berichten
  • 153 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 19 januari 2006 - 18:50

mogen we veronderstellen dat de massa van het wiel helemaal  "geconcentreerd" is op die straal van 33 cm?
:roll:  


ja

#4

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44893 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 19 januari 2006 - 19:23

omdat je overgaat van een rechtlijnige beweging van de kogel naar een cirkelbeweging van kogel + wiel lijkt het me het handigst om met de wet van behoud van energie te werken.

van de eerste ken je massa en snelheid, van de tweede massa en straal, zodat er spontaan een hoeksnelheid uit zou moeten kunnen rollen.
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

aadkr

    aadkr


  • >5k berichten
  • 5442 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 24 januari 2006 - 01:42

Neem toch gewoon de wet van behoud van impulsmoment t.o.v. het middelpunt van het wiel voor het stelsel Wiel +kogel

#6

Bart

    Bart


  • >5k berichten
  • 7224 berichten
  • VIP

Geplaatst op 24 januari 2006 - 08:24

Neem toch gewoon de wet van behoud van impulsmoment t.o.v. het middelpunt van het wiel voor het stelsel Wiel +kogel


Die geldt niet omdat er op het wiel een moment werkt tijdens de botsing.
If I have seen further it is by standing on the shoulders of giants.-- Isaac Newton

#7

Raspoetin

    Raspoetin


  • >1k berichten
  • 3514 berichten
  • VIP

Geplaatst op 24 januari 2006 - 08:33

[miereneukmode] Er staat nergens waar de kogel de band raakt. Als de schutter richting de as van het wiel schiet (dus loodrecht op het wiel), gaat het wiel niet ronddraaien (heet dat gebrek aan momentum???).[/miereneukmode]
I'm not suffering from insanity - I'm enjoying every minute of it!!

#8

Stef

    Stef


  • >100 berichten
  • 153 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 24 januari 2006 - 22:56

Deze oefening heeft de prof spijtiggenoeg niet gesteld. Deze wel:

1) Als door de opwarming van de aarde alle ijskappen smelten en in zee terechtkomen, wat gebeurt er dan met de lengte van de dagen? a) wordt langer b) wordt korter c) blijft gelijk.

Mijn antwoord was c. Behoud van impulsmoment, traagheidsmoment blijft gelijk dus snelheid ook.

2) Een student staan op een karretje met een steen in z'n handen. Het karretje staat op wrijvingsloos oppervlak. De student gooit de steen links van hem. Wat gebeurt er met het massacentrum? a) Naar linksonder b) Recht naar beneden c) Naar linksonder d) Niks, het verplaatst niet.

Mijn antwoord was b, weet niet zo goed waarom maar denk dat het fout is.

3) Een polsstokspringster houdt haar polsstok (2,9 kg) in evenwicht. Haar ene hand oefent een kracht uit op 1,5 m van het mc van de polsstok, haar andere hand op 2,25 m van het mc van de polsstok. Bereken de grootte van de krachten en teken ze op de figuur.

Evenwichtsvoorwaarden van de statica. Kwam een nogal vreemde uitkomst uit. F1 = 0 en F2 = G. :roll:

4) 5. Massa m (3 kg) aan veer met lengte l0 = 0,6m. De veer is uitgerokken tot 2l0, en de massa zit bovenaan een wrijvingsloze staaf die in een boog naar beneden gaat, tot linksbeneden in het vierkant met zijde 0,6m waar de veer rechtsboven vasthangt. De veerconstante is 350N/m. Wat is de snelheid van de massa als ze aankomt in die linkeronderhoek van dat vierkant?

Heb behoud van energie toegepast, wat sowieso fout is omdat er een uitwendige kracht is.

Examen niet zo goed dus. :P

#9

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44893 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 24 januari 2006 - 23:19

gebuisd ben ik bang. :P

1) a. Denk eens aan die ijsschaatsers die pirouettes draaien. Die brengen hun gestrekte armen in een draaiende beweging rondom hun lichaamsas, en halen dan hun armen naar binnen. De gaan steeds sneller draaien. Inderdaad als gevolg van de wet van behoud van impulsmoment, maar die heb je dus niet helemaal begrepen.... :roll: Het water op de pool heeft massa x en draaisnelheid gering. Laten we nou voor het gemak eens veronderstellen dat die hele massa op de evenaar terechtkomt, dan krijgt die hele massa x ineens een snelheid van 1700 km/u (ongeveer). Dat moet ten koste van iets gaan, en dat is ten koste van de draaisnelheid van de aarde.

2) a of c (hetzelfde?)als het massacentrum van de steen wordt bedoeld, Newton zegt dat actie reactie geeft. De steen wordt naar links gegooid, de student op de wrijvingsloze kar schuift naar rechts. Door de zwaartekracht zal de steen ook naar beneden vallen. Haar massamiddelpunt beweegt dus naar linksonder.

3) hoe lang was de polsstok? hoe houdt ze hem vast? zoals te doen gebruikelijk beide handen aan dezelfde zijde van het massamiddelpunt?

Jouw antwoord kan niet goed zijn overigens. Dat zou alleen kunnen als een hand precies onder het massamiddelpunt lag. Dan hoeft de andere niets meer te doen.

Vraag vier snap ik niet zonder plaatje. :P
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

#10

Stef

    Stef


  • >100 berichten
  • 153 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 24 januari 2006 - 23:25

Achja, maakt niet uit. Je moet gewoon geluk hebben met de vragen, de studenten biologie (die evenveel fysica als ons hebben) hadden vragen gekregen die ik allemaal kon...

#11

Brinx

    Brinx


  • >1k berichten
  • 1433 berichten
  • Lorentziaan

Geplaatst op 24 januari 2006 - 23:33

De lengte van de polsstok maakt niet uit :roll: Het is hierbij een kwestie van twee momentenevenwichten uitrekenen. Neem je de 'ene hand' (op 1.5 m van het zwaartepunt) als scharnierpunt, dan moet de 'andere hand' een neerwaarts gerichte kracht van 2*2.9*9.81 = 56.9 N uitoefenen op de stok: een twee keer zo grote kracht als op het zwaartepunt van de stok werkt, omdat de 'andere hand' een twee keer zo korte arm tot het scharnierpunt heeft als het zwaartepunt. Om het verticale evenwicht in stand te houden zal de 'ene hand' dus een opwaarts gerichte kracht moeten uitoefenen van 2.9*9.81 + 56.9 = ongeveer 85.3 N.

Ik heb bij deze berekening trouwens aangenomen dat beide handen de polsstok vasthebben aan dezelfde kant van het zwaartepunt van de stok.

#12

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44893 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 25 januari 2006 - 00:14

Brinx heeft gelijk.... :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





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures