Springen naar inhoud

[mechanica] ladder en voetbal


  • Log in om te kunnen reageren

#1

krude

    krude


  • 0 - 25 berichten
  • 2 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 24 januari 2006 - 20:11

k heb 2 vraagjes :

1) stel je zet een ladder schuin tegen een muur. deze zal normaal gezien omvallen wanneer er geen wrijving is tussen de ladder en de grond. maar stel nu dat die ladder op een wrijvingsloos oppervlak staat, maar er wel wrijving is tussen de ladder en de muur. zal hij dan ook omvallen ?

2) als je een voetbal met effect trapt, dan zal hij in een kromme baan vliegen. hoe komt dit ? door de corioliskracht, centifugaalkracht of luchtwrijvingskracht ?

bedankt

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

#2

Jekke

    Jekke


  • >250 berichten
  • 997 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 24 januari 2006 - 21:02

1) zolang die wrijving voldoende is, ja
in theorie kan het dus maar in praktijk zul je dat dus best niet proberen, het is een beetje zoals een potloot op zijn punt proberen te zette, dat kan in theorie ook.

#3

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44866 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 24 januari 2006 - 21:16

Krude schreef:

2) als je een voetbal met effect trapt, dan zal hij in een kromme baan vliegen. hoe komt dit ? door de corioliskracht, centifugaalkracht of luchtwrijvingskracht ?


Als je de bal noordwaarts of zuidwaarts trapt op aarde, komt de corioliskracht ook meedoen. Trap je zuiver westwaarts of oostwaarts dan is er geen zijdelingse afwijking. En op en voetbalveld in de buurt van de evenaar kun je trappen wat je wilt zonder afwijking als gevolg van de corioliskracht. Ook met een noordwaartse trap in Nederland denk ik niet dat het effect in millimeters zijdelingse afwijking uit te drukken is. Maar dat kan berekend worden. Geen voetballer zal daar echter iets aan hebben. :roll:

Als een bal draait, dan ondervindt de buitenkant van de bal een centrifugaalkracht. Alleen, elk stukje van die bal ondervindt die kracht in gelijke mate. Als je dus al die krachtjes en hun richting bij elkaar optelt, kom je precies op nul uit. De bal blijft gewoon op koers.

Luchtwrijving: dat is het wel zo ongeveer. In een vacuum zul je geen effectballen kunnen schieten. Een plaatje van de oorzaak vind je hier:
http://www.wetenscha...ghlight=voetbal
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

#4

Brinx

    Brinx


  • >1k berichten
  • 1433 berichten
  • Lorentziaan

Geplaatst op 24 januari 2006 - 21:35

Over die ladder: In een normale situatie wordt de ladder in horizontaal evenwicht gehouden doordat er slechts twee horizontale krachten op de ladder uitgeoefend worden, op de contactpunten met grond en muur (verticale krachten spelen geen rol in het horizontaal evenwicht). In zo'n situatie oefent de muur een normaalkracht (horizontaal gericht) uit op de top van de ladder, en de grond een horizontale reactiekracht als gevolg van statische wrijving. Dit zijn normaal gesproken de enige twee horizontale reactiekrachten op de ladder. Wanneer je de grond als wrijvingsloos beschouwt, valt een van deze twee reactiekrachten weg: de ladder ondervindt geen wrijving meer met de grond. Omdat er nu slechts een enkele horizontale reactiekracht is, volgt hieruit dat deze nul moet zijn. Wanneer die reactiekracht aan de muur nul is, kan de wrijvingskracht op dat punt (die verticaal gericht is) ook alleen maar nul zijn (de wrijvingskracht is lineair afhankelijk van de normaalkracht).

Volgens mij glijdt de ladder dus altijd uit op een wrijvingsloze vloer - de 'ruwheid' van de muur speelt geen rol, en de beginstand van de ladder ook niet.

#5

Stephaan

    Stephaan


  • >250 berichten
  • 866 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 24 januari 2006 - 21:39

HolyCow
Als ik je antwoord lees heb ik onmiddellijk de vraag of je met een krachtendiagram ook kan bewijzen dat de ladder niet onderuit zal glijden. Zijn er ook grensvoorwaarden zoals minimum of maximum helling van de ladder waarbuiten de ladder niet zal blijven staan? Is er een vereiste minimum wrijvingscoŽfficiŽnt vereist tussen laddertop en muur voor elke helling opdat de ladder zou blijven staan? ( Dergelijke voorwaarden zijn er namelijk wel voor een "gewone" ladder)

De vertikale kracht die tegen de muur kan verwekt en verwerkt worden is gelijk aan de drukkracht die de ladder horizontaal uitoefent op de muur, vermenigvuldigd met die wrijvingscoŽficiŽnt. Waar komt die horizontale kracht vandaan als de voet vd ladder wrijvingsloos op de grond staat ? (En tenzij je de laddertop vastkleeft aan de muur is de wrijgscoŽfficiŽnt ten hoogste gelijk aan 1)

Ik vind niet dat je de toestand van een potlood op z'n punt mag vergelijken met die van de experimentele ladder. Het potlood is in evenwicht, weliswaar in labiel evenwicht, maar met een krachten diagram kan je bewijzen dat het potlood blijft staan zolang er geen afwijking vd vertikale is. Kan zo een krachten diagram ook gemaakt worden voor de experimentele ladder? En bewijst dat diagram dan dat het om een stabiel of labiel evenwicht gaat?

#6

Stephaan

    Stephaan


  • >250 berichten
  • 866 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 24 januari 2006 - 21:43

Brinx We kwamen tot dezelfde slotsom denk ik maar jij kan wel sneller tijpen :roll:

#7

krude

    krude


  • 0 - 25 berichten
  • 2 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 24 januari 2006 - 21:57

ah okť bedankt voor de uitleg allemaal

t was wel leuker geweest als de ladder niet was omgevallen, aangezien k dat zo op mijn examen zo heb ingevuld...
maargoed, die vraag over de voetbal heb k dus toch wel juist blijkbaar :wink:

#8

why73

    why73


  • >100 berichten
  • 150 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 24 januari 2006 - 22:30

Luchtwrijving: dat is het wel zo ongeveer. In een vacuum zul je geen effectballen kunnen schieten. Een plaatje van de oorzaak vind je hier:http://www.wetenscha...ghlight=voetbal


Wat je daar aanhaalt, betekent dus dat je een draaiende bal zou kunnen vergelijken met de vleugel van een vliegtuig. Aan de kant waar de draaiing tegengesteld is aan de bewegingsrichting stroomt de lucht sneller over de bal en veroorzaakt een verlaging van de luchtdruk waardoor de bal die kant op wil.
Ik weet weinig van veel

#9

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44866 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 24 januari 2006 - 22:45

Geplaatste afbeelding
@Why73: Kijk nog maar eens goed naar het plaatje, het is precies andersom. Waar de bal het snelst draait laat de laminaire stroming eerder los van de bal. Aan de trage kant blijft de lucht beter aan de bal plakken, wordt achter de bal dus "uitgerekt" en zo ontstaat achter de trage kant van de bal een drukverlaging. De bal draait weg naar de traag draaiende kant.

Gaat de bal in haar geheel tť snel, dan laat de lucht aan alle kanten los, en is er van een extra snelheidsverschil veel minder te merken. De luchtweerstand van de bal is dan ook veel minder, waardoor de bal haar snelheid beter behoudt. Onder iets wat je de "kritieke" snelheid zou kunnen noemen gaat de lucht toch weer merkbaar beter "plakken" aan de traagste kant van de bal, en komt het zijwaartse effect er ineens weer merkbaar bij.
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

why73

    why73


  • >100 berichten
  • 150 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 24 januari 2006 - 22:54

volgens mij snap ik je tekening niet helemaal. Is de beweging nu in de richting van kracht F of in de richting van pijl aan de rechterkant?
Ik weet weinig van veel

#11

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44866 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 24 januari 2006 - 23:01

De bal beweegt in principe van links naar rechts over het plaatje. De Magnuskracht werkt hier dus naar boven, omdat de bal tegen de klok indraait.

Die pijl rechts had duidelijker gekund, het geeft de richting van de luchtstroming t.o.v. een stilstaande bal aan. (windtunnelproef, dus de lucht beweegt t.o.v. de bal i.p.v. andersom) :roll:

Maakt voor het principe natuurlijk niks uit overigens.
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

#12

why73

    why73


  • >100 berichten
  • 150 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 24 januari 2006 - 23:06

Ik heb het licht gezien :roll:
Ik weet weinig van veel

#13

aadkr

    aadkr


  • >5k berichten
  • 5441 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 25 januari 2006 - 00:49

Volgens mij zit het zo:
Als de ladder in evenwicht is, dan gelden de 3 evenwichtsvoorwaarden.
Aan de derde evenw. voorwaarde wordt hier niet voldaan. De algebr. som vam de momenten t.o.v. een willekeurig gekozen ount v/d ladder is niet 0.
Op de ladder werkt in ieder geval een linksom draaiend moment.
De ladder zou dan normaal gesproken linksom draaien rond zijn zwaartepunt. Daar echter tijdens de val het zwaartepunt naar rechts verplaatst, dan dit alleen maar als de muur een kleine horizontale kracht uitoefend op de ladder. Het zwaartepunt van de ladder zal een versnelling ondergaan in horizontale richting, totdat de ladder beneden ligt. Dan valt de horizontale kracht weg. Het is zelfs zo dat tijdens de val een klein positief moment ontstaat , t.g.v. de horizontale reaktiekracht van de muur op de ladder.
Dit is dus duidelijk een statisch onbepaald geval.

#14

Jekke

    Jekke


  • >250 berichten
  • 997 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 25 januari 2006 - 00:54

wat die ladder betreft:

het gaat er om dat krude opgeeft dat er onvoorwaardelijk wrijving is tussen de ladder en de muur

ps: dit heeft niets met labiel-stabiel evenwicht te maken, ik maakte die vergelijking alleen maar in het beeld van praktische realiseerbaarheid

#15

Stephaan

    Stephaan


  • >250 berichten
  • 866 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 25 januari 2006 - 02:45

@ HolyCow akkoord hoor het is geen stabiel of labiel evenwicht; het betreft hier gewoon een vallend voowerp, waarvan het zwaartepunt tijdens de val van de muur weggeduwd wordt zoals aadkr uitlegt.

@ aadkr Ik ben niet vertrouwd met de termen die je gebruikt : 3 evenwichtsvoorwaarden, statisch onbepaald maar kan je redenering volgen omdat dezelfde wetten in BelgiŽ ook gelden, zij het dan onder een andere naam!
Mag ik nog toevoegen dat ik denk dat de ladder eenmaal hij op de grond ligt verder van de muur zal blijven wegglijden omdat de horizontale beweging van het zwaartepunt die ontstaat tijdens het vallen, zal voortduren, bij gebrek aan wrijving.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures