Springen naar inhoud

[Mechanica] Kast verplaatsen (minimaliseren van arbeid)


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Ger

    Ger


  • >5k berichten
  • 16444 berichten
  • Technicus

Geplaatst op 08 mei 2006 - 07:56

De volgende situatie:

Een (leg)kast moet verplaatst worden van de ene kant van de kamer (A) naar de andere kant (B).
De vloer is redelijk glad, parket.
De kast is behoorlijk groot, zeg hxbxd=200x100x60 cm.
De kast is ook behoorlijk gevuld met o.a. boeken

Nu vraag ik me af: wat is de slimste (meest arbeid-efficiente) methode om de kast van A naar B te krijgen? Gewoon duwen/trekken terwijl de kast gevuld is, of eerst de zware spullen eruit halen en op plaats C leggen, de kast van A naar B duwen, en de zware spullen van C naar B brengen?

Mijn oude natuurkunde lessen leerden me altijd dat de verrichte arbeid het product is van kracht en afstand. (W=FxS geloof ik). Maar dan ben ik er nog niet uit.
Want met een gevulde kast heb je behalve alle spullen, ook nog eens een behoorlijke factor van de wrijving die overwonnen moet worden. Immers, het gewicht van de boeken e.d. drukt de kast harder op het parket. De inhoud in de kast laten vereist dus extra kracht.
Aan de andere kant, als je de inhoud van A, via C naar B verplaatst, moet je een extra afstand overbruggen.

Is er een manier om te bepalen welke manier de minste arbeid vereist?
"Knowledge speaks, but wisdom listens."
- Jimi Hendrix -

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

#2

Brinx

    Brinx


  • >1k berichten
  • 1433 berichten
  • Lorentziaan

Geplaatst op 08 mei 2006 - 08:11

Dat wordt een wat ingewikkelde kwestie, denk ik! Omdat je de kast met inhoud alleen maar horizontaal hoeft te verplaatsen, is de enige (significante) reden dat er arbeid verricht moet worden het feit dat de kast wrijving ondervindt bij het schuiven. Of het verplaatsen van de boeken apart van de kast efficienter is, ligt aan de hoeveelheid arbeid die nodig zal zijn om de boeken los te verplaatsen. Als je bijvoorbeeld de beschikking zou hebben over een takel of iets dergelijks kun je de boeken verplaatsen zodanig dat je daar praktisch geen arbeid voor hoeft te leveren: de boeken blijven dan op hun oorspronkelijke hoogte hangen en je kunt ze verplaatsen met slechts een tikje (als de takel goed loopt, uiteraard - en trouwens, de kast zou dan waarschijnlijk ook met boeken en al in een keer vervoerd kunnen worden...). Als je de boeken echter uit de kast wilt tillen en ze 'handmatig' naar de plek van bestemming draagt, de lege kast dan verschuift en de boeken er weer handmatig inlegt wordt het lastiger. Je verplaatst de boeken nu ook verticaal immers, en je hebt ook nog te maken met het feit dat het dragen van boeken over een bepaalde afstand wel degelijk een hoop arbeid kost als je met spierkracht werkt (in tegenstelling tot wanneer je ze bijvoorbeeld op een tafel met wieltjes legt en ze zo voortduwt). Lastig te berekenen zo, ik denk dat je niet genoeg informatie hebt om uit te maken welke van de mogelijkheden het meest efficient is.

Echter, ik denk dat de meest effectieve manier (wanneer je niet over een takel beschikt... :roll: ) is om een kast op wieltjes te gebruiken waar je de boeken zo in kwijt kan. Inhoud van te verplaatsen kast overladen in wieltjeskast, lege kast schuiven, wieltjeskast naar de nieuwe plek rollen en boeken weer overladen in de verschoven kast. Maar eigenlijk zou je nog wat specifieker moeten aangeven van welke hulpmiddelen je gebruik zou willen maken, want ik krijg het idee dat je de situatie wilt beoordelen waarin je niet de beschikking hebt over extra kasten, takels, potjes vet of steekwagentjes. :P

#3

Ger

    Ger


  • >5k berichten
  • 16444 berichten
  • Technicus

Geplaatst op 08 mei 2006 - 08:30

Je laatste opmerking klopt als een zwerende vinger.

Even voor de duidelijkheid: ik bedacht me dit gisteren toen ik er aan dacht om mijn kast te gaan verplaatsen. Nu heb ik dit al eens eerder gedaan, en zo heel veel moeite kost het niet, dus een groot probleem is het niet echt. Maar ik vroeg me af wat nou eigenlijk de minste arbeid zou kosten. Natuurlijk ken ik ook de mogelijkheid van takels, wieltjes enz., maar daar gaat het me even niet om. Het gaat mij om de essentie van de factoren wrijving en afstand, welke de grootste is.

Natuurlijk kunnen we overal waarden aan vastplakken. Bijvoorbeeld het gewicht van de boeken op totaal 20 kg stellen, de afstand AB 10 m noemen, de afstand AC 6 m en de afstand CB 6 m. De wrijvingsfactor van hout op hout (kast op parket) is mij echter geheel onbekend, maar de natuurkundigen kunnen daar vast wel iets op verzinnen, nietwaar :roll:

Dit soort dingen vind ik gewoon leuk om te weten. Dingen uit het alledaagse natuurwetenschappelijk bekijken :P
"Knowledge speaks, but wisdom listens."
- Jimi Hendrix -

#4

rodeo.be

    rodeo.be


  • >250 berichten
  • 647 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 08 mei 2006 - 08:53

De wrijvingsfactor van hout op hout (kast op parket) is mij echter geheel onbekend, maar de natuurkundigen kunnen daar vast wel iets op verzinnen, nietwaar :roll:

u neemt een stuk hout van de kast, en een stuk parket. U legt beide op elkaar, en roteert het ene. U bepaalt de hoek waarbij de bovenste plank op de onderste schuift, LaTeX , en daaruit haal je LaTeX
???

#5

Ger

    Ger


  • >5k berichten
  • 16444 berichten
  • Technicus

Geplaatst op 08 mei 2006 - 09:34

Ik kan je niet helemaal volgen moet ik bekennen. Welke hoek bedoel je? Waarom roteren? En wat zijn ř en µ ?
"Knowledge speaks, but wisdom listens."
- Jimi Hendrix -

#6

Bart

    Bart


  • >5k berichten
  • 7224 berichten
  • VIP

Geplaatst op 08 mei 2006 - 18:02

Zoals je al stelde is de arbeid die jij moet leveren gelijk aan de kracht maal de verplaatsing, met de kracht zijnde de wrijvingskracht.

De wrijvingskracht tussen twee macroscopische objecten wordt gegeven door:

LaTeX

Waar Fn natuurlijk de normaalkracht is.

De wrijvingscoefficient LaTeX is een materiaal / ruwheidsafhankelijk parameter die alleen numeriek te bepalen is. Dit is te bepalen door het object op een helling te leggen (met hetzelfde materiaal als het ander object) en de hoek te varieren. Met de hoek waarbij het object net begint te glijden kan de wrijvingscoefficient worden berekend:

LaTeX
LaTeX

zoals ook door rodeo.be is gepostuleerd.
If I have seen further it is by standing on the shoulders of giants.-- Isaac Newton

#7

aadkr

    aadkr


  • >5k berichten
  • 5442 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 10 mei 2006 - 14:38

Gewoon de kast met boeken 1 mm van de grond tillen en dan naar de andere hoek van de kamer brengen, daar aangekomen de kast weer 1 mm laten zakken. De resulterende arbeid die je dan verricht is 0 J.

#8

Bart

    Bart


  • >5k berichten
  • 7224 berichten
  • VIP

Geplaatst op 10 mei 2006 - 16:09

Gewoon de kast met boeken 1 mm van de grond tillen en dan naar de andere hoek van de kamer brengen, daar aangekomen de kast weer 1 mm laten zakken. De resulterende arbeid die je dan verricht is 0 J.


Je vericht nog altijd arbeid om de kast 1mm omhoog te tillen
If I have seen further it is by standing on the shoulders of giants.-- Isaac Newton

#9

Brinx

    Brinx


  • >1k berichten
  • 1433 berichten
  • Lorentziaan

Geplaatst op 10 mei 2006 - 16:18

Bovendien: ga na hoeveel energie het je kost om zonder hulpmiddelen een kast op 1 mm boven de grond te houden, slechts gebruik makend van spierkracht. Ik denk dat je vrij snel moe wordt!

#10

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44891 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 10 mei 2006 - 18:17

Bovendien: ga na hoeveel energie het je kost om zonder hulpmiddelen een kast op 1 mm boven de grond te houden, slechts gebruik makend van spierkracht. Ik denk dat je vrij snel moe wordt!

Puur natuurkundig gezien kost het geen arbeid/energie om die kast op 1 mm boven de grond te houden. :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

Brinx

    Brinx


  • >1k berichten
  • 1433 berichten
  • Lorentziaan

Geplaatst op 10 mei 2006 - 19:59

Natuurlijk klopt dat Jan, maar Ger gaf aan dat hij het zonder hulpmiddelen wilde beschouwen. En dat levert wat subtiele effecten op!

#12

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44891 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 10 mei 2006 - 20:07

Dan gaan we naar het biologieforum moeten verhuizen voor nadere discussie over de energie die het kost om spieren gespannen te houden. Natuurkundig zie ik slechts de afweging :
1) de boeken er uitnemen en opzij zetten, waardoor deze een langere weg afleggen zonder dat ze wrijvingskrachten veroorzaken,
2) of in de kast laten staan, met een kortere weg maar met grotere wrijvingskracht verplaatsen.
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

#13

Assassinator

    Assassinator


  • >1k berichten
  • 4546 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 10 mei 2006 - 20:21

Puur natuurkundig gezien kost het geen arbeid/energie om die kast op 1 mm boven de grond te houden.

ja natuurkundig, maar daar hebben we niets aan he in de praktijk :roll: ga jij maar eens heeeeeel lang een volle boekenkast omhoog houden, nee dan weet je wel dat dat idee niet klopt, lol :P
maar het meest efficiente? hmm, we weten niet hoeveel de kast weegt dus ik denk met een paar man gewoon duwenen trekken tegelijk.
'The universe has a way of not caring about what you believe.'

- Robert Heinlein -

#14

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44891 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 10 mei 2006 - 20:45

ja natuurkundig, maar daar hebben we niets aan he in de praktijk

Dat is vloeken in de kerk! Natuurlijk hebben we daar iets aan. Het grootste nut van deze kennis is dat we weten dat we dom bezig zijn als we moe worden van iets dat geen energie zou mogen kosten, zodat we na gaan denken over een slimmere manier om iets aan te pakken. Aan dit soort overpeinzingen is een complete wetenschap gewijd, ergonomie heet dat. :P
En die heeft onder meer geleid tot de uitvinding van het wiel...... :roll:

En Ger is in zoverre verkeerd bezig, dat hij wel gaat kijken naar de ergonomie van optillen en weer neerzetten van kast en boeken tegenover verschuiven van het geheel, maar verder geen hulpmiddelen wil gebruiken. Vind ik een leuke voorwaarde op zich, maar dat betekent dan ook dat we het puur natuurkundig MOETEN gaan beschouwen.

Vraag bij die beschouwing wordt dan ook nog of we de arbeid, verricht om het transportmiddel (mens) op en neer te laten lopen (W=F.s) met stapels boeken, mee gaan tellen of niet. :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

#15

Wien Ee

    Wien Ee


  • >1k berichten
  • 3133 berichten
  • VIP

Geplaatst op 10 mei 2006 - 21:07

Een (leg)kast moet verplaatst worden van de ene kant van de kamer (A) naar de andere kant (B).

Je kan ook de kanten van de kamer veranderen :roll: Wat maakt kant A, verschillend van kant B?





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures