Springen naar inhoud

[ Natuurkunde ] Uitwerkingen opgave Biomechanica


  • Log in om te kunnen reageren

#1

RbM

    RbM


  • 0 - 25 berichten
  • 20 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 24 juli 2006 - 09:16

Goedemorgen iedereen, het is wat lastig dat ik de antwoorden van mijn oefententamens niet op kan vragen, dus bij beze nog even een keer de vraag of iemand dit even na wil kijken?

Geplaatste afbeelding

Uitwerkingen:

a.

Dacht zelf dat dit om trekkrachten zou gaan aangezien dit waarschijnlijk een kracht is die naar beneden werkt?

b.

3 Krachten had ik in gedachten, eentje naar beneden bij het gewicht de Fz, een trekkracht van de spier Fspier, en een 'normaalkracht' dacht ik naar beneden in het elleboog gewricht (draaipunt).

c.

Volgens de momentenwet moet het totale moment 0 zijn aangezien het vw. niet in beweging is.

Dus:

Fz * r(gewicht) + Fspier * r(spier) = 0
8.0 kg * 9.8 ms^2 * 0.35m + Fspier * 0.05m = 0

Fspier is nu: 548.8 N

Alleen deze kracht is recht omhoog gericht terwijl de spier dat niet is althans dat dacht ik, dus ik weet niet of ik de kracht nog zou moeten ontbinden zegmaar???

d.

Fkrachten totaal = 0

Fgewricht + Fspier + Fz = 0
Fgewricht + -548.8 N + 78.4 N = 0
Fgewricht = +470.4 N (dus deze kracht is naar beneden)

Denk dat deze uitwerkingen niet helemaal sporen maar heb geen idee hoe ik het anders moet doen.

Alvast bedankt voor jullie hulp,

Ruben

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

#2

sdekivit

    sdekivit


  • >250 berichten
  • 704 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 24 juli 2006 - 10:21

je moet er rekening mee houden dat de spierkracht in de lengte van de spiervezels verloopt!

--> bij a en c kan dat je antwoord doen veranderen :roll: Je moet dus rekening houden met de hoek waarin de spiervezels verlopen :P

daardoor ontstaat er een kracht op het ellebooggewricht, waar de reactiekracht evengroot in tegengestelde richting verloopt.

#3

RbM

    RbM


  • 0 - 25 berichten
  • 20 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 24 juli 2006 - 10:39

Oke, ik weet dat ik die hoek kan berekenen dit is namelijk 14 graden.

Aangezien: tan^-1 (5/20) = 14 graden.

Maar hoe ga ik dan verder met mijn berekening ik kom er echt niet uit.

Ik weet de lengte van de spier ook die is namelijk:

5^2 + 20^2 = sqr(425) = 20,62 cm

#4

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44859 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 24 juli 2006 - 12:47

plaatjes zeggen vaak meer dan woorden. Dus als je nog eens zoiets moet oplossen, krachten schetsen.
Geplaatste afbeelding

ik heb de krachten niet netjes in lengteverhouding getekend, kun je eventueel zelf doen op een ruitjespapiertje.

om de kracht op de biceps uit te rekenen, beschouw je de elleboog als draaipunt. Je hebt netjes de lila vector uitgerekend, 548 N. Maar dat is niet de spankracht op de spier, want die moet in het verlengde van de spier lopen. Als je de spierkracht tekent (rode vector over de spier), moet deze dus de resultante zijn van twee lila vectoren, de eerste die je uitgerekend had, en de andere in horizontale zin volgt vanzelf.

om de verticale kracht op het ellebooggewricht te bepalen beschouw je de spieraanhechting op de onderarm als draaipunt. Dat kan dus niet anders dan de groene vector zijn. ER WERKT ECHTER OOK NOG EEN HORIZONTALE KRACHT OP JE ELLEBOOGGEWRICHT, dat is die horizontale lila vector van daarnet, die ik heb opgeschoven naar het ellebooggewricht en lichtblauw getekend.
De resultante van die lichtbklauwe en de groene is hier bruin getekend, schuin links omhoog, die dus een reactiekracht van de bovenarm schuin rechts naar beneden geeft (gele vector)

succes. :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

#5

RbM

    RbM


  • 0 - 25 berichten
  • 20 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 24 juli 2006 - 19:41

Dit klinkt misschien heel onnozel maar, hoe bereken ik de horizontale kracht (de lilla lijn) zeg maar.
Alvast bedankt.

#6

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44859 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 24 juli 2006 - 19:48

Oke, ik weet dat ik die hoek kan berekenen dit is namelijk 14 graden.  
Aangezien: tan^-1 (5/20) = 14 graden.

jij kunt blijkbaar met goniometrie omgaan.

Geplaatste afbeelding

blauwe lettertjes hint genoeg?
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

#7

RbM

    RbM


  • 0 - 25 berichten
  • 20 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 24 juli 2006 - 22:20

Ben echt enorm simpel maar ik zie het gewoon domweg niet dit is echt te frustrerend sorry, maar ik snap wel dat die hoek 76 graden is maar.....
Is de kracht in de rode lijn nu de som van de krachten in de lilla lijnen?
Dan word de kracht toch te groot voor mijn gevoel???

Mijn gedachte was meer dit maar volgens mij klopt dit helemaal niet:

Geplaatste afbeelding

#8

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44859 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 24 juli 2006 - 22:34

Ik snap niet helemaal waar exact je probleem zit: samenstellen en ontbinden van krachten? Kijk dan eerst eens hier:
http://www.wetenscha...chten ontbinden
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

#9

RbM

    RbM


  • 0 - 25 berichten
  • 20 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 24 juli 2006 - 22:40

Het vreemde is dus die horizontale kracht komt daar op 219.52 N terwijl als ik hem op deze manier bereken:

Fh = Sin (14g) * 564 = 136N

Dit verschil kan ik niet verklaren snap er niks van.

Maar als ik aan neem dat de kracht dus 136 N horizontaal is de kracht totaal moet op 0 uit komen neem ik aan aangezien het vw. niet beweegt.
Dus totaal word dan F=0

Klopt deze beredenatie dan:

Fz(+78.4N) + Fspier(-564N) + Fhorizontaal (+136N) + Felleboog = 0
Felleboog = 349.6 N

Of mag je dit zo niet doen?

#10

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44859 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 24 juli 2006 - 23:55

eens zien: de driehoek met de verticale lila kracht en de spierkracht.

hoek 14°.
aanliggende rechthoekszijde is 548,8 N

cos(14°)= 548,8 N / spierkracht ==> spierkracht = 548,8/cos(14°)= 565,6 N

kijken we nou naar de horizontale lila kracht en de spierkracht:

de driehoek heeft een hoek van 76°, schuine zijde is 565,6 N, aanliggende rechthoekszijde is horizontale lila kracht:
cos(76°)= lila kracht / spierkracht ==> lila kracht = cos(76°). 565,6 N= 136,8 N

Met het draaimoment rondom de spieraanhechting (gele bolletje in mijn tekening) wordt vastgesteld dat de verticale kracht F1 op het ellebooggewricht (groene vector) zal zijn:

F1.r1 = Fz.rz ==> F1.5 = 78,5.20 ==> F1= 313,9 N

horizontal 136,8, verticaal 313,9, Pythagoras,

dus bruine vector = 444 N.

En kom zonodig maar terug met wat niet duidelijk is, dan doen we het zonodig stap voor stap overnieuw. :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

RbM

    RbM


  • 0 - 25 berichten
  • 20 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 25 juli 2006 - 08:54

Met het draaimoment rondom de spieraanhechting (gele bolletje in mijn tekening) wordt vastgesteld dat de verticale kracht F1 op het ellebooggewricht (groene vector) zal zijn:

F1.r1 = Fz.rz ==> F1.5 = 78,5.20 ==> F1= 313,9 N

horizontal 136,8, verticaal 313,9, Pythagoras,  

dus bruine vector = 444 N.

En kom zonodig maar terug met wat niet duidelijk is, dan doen we het zonodig stap voor stap overnieuw. :roll:


Het eerste stuk is mij volledig duidelijk maar nu:

Je berekend opnieuw met de momenten wet de kracht van F1 dus verticale kracht (groene vector).
Wat ik nu niet snap is de stap dat je 20 cm gebruikt de hoogte zegmaar terwijl je voor het andere gedeelte van de formule de 5 cm gebruikt de horizontale lengte t.ov. het draaipunt.

F1.r1 = Fz.rz ==> F1.5 = 78,5.20 ==> F1= 313,9 N

Ik dacht dat ik dit moest toepassen:

F1.r1 = Fz.rz ==> F1.5 = 78,5.(35-30) ==> F1 = 471 N

Jij gebruikt zeg maar horizontaal en verticaal door elkaar heen in mijn opzicht het zal wel kloppen maar ik snap het gewoon niet.

En als laatste vraag blijft er geen normaal kracht over?

Of heffen alle krachten elkaar op.

Bedankt alvast.

#12

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44859 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 25 juli 2006 - 11:44

Je berekent opnieuw met de momenten wet de kracht van F1 dus verticale kracht (groene vector).  
Wat ik nu niet snap is de stap dat je 20 cm gebruikt de hoogte zegmaar terwijl je voor het andere gedeelte van de formule de 5 cm gebruikt de horizontale lengte t.ov. het draaipunt.

Niet goed uit mijn doppen gekeken, sorry, het was al laat.....
Je hebt volledig gelijk, ik had daar een arm van 30 cm moeten gebruiken. Fz heeft dus een 6 x zo lange arm als de verticale kracht op de elleboog, de verticale kracht op de elleboog is dus 6 x zo groot als Fz, dus 6 x 78,5 N = 471 N.

De horizontale klopt wel, nu dus pythagoras toepassen voor 471² + 136,8² = grootte totale kracht² op elleboog (bruine vector)

Omdat die bovenarm niet naar boven gaat, oefent deze een normaalkracht (gele vector) uit die even groot is als die bruine, maar tegengesteld van richting.

zo wel duidelijk dan?

EDIT>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
alle krachten heffen elkaar uiteindelijk op, want de arm hangt stil...... :roll:

Geplaatste afbeelding
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

RbM

    RbM


  • 0 - 25 berichten
  • 20 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 25 juli 2006 - 18:14

Het was niet verkeerd bedoeld, ik dacht echt dat jij gelijk had ben tot lang door gegaan maar kwam er echt niet achter hahaa :P

Bij vraag a. vragen ze je of je dat van te voren in kan schatten hoe doe je dat in vredesnaam?

En kan het niet veel sneller op deze manier:

Ftotaal = 0

(Fzgewicht = +78,4N) + (Fspier = -565N) + (Felleboog = x) = 0
x = 565-78.4= 486N

De kracht die overblijft schuin naar onder. :roll:

#14

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44859 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 25 juli 2006 - 19:57

Bij vraag a. vragen ze je of je dat van te voren in kan schatten hoe doe je dat in vredesnaam?

Met het draaimoment rondom de spieraanhechting (gele bolletje in mijn tekening) wordt vastgesteld dat de verticale kracht F1 op het ellebooggewricht (groene vector) zal zijn:


Stel je de onderarm voor, aan één kant een gewicht, ergens voor mijn part in het midden een touwtje naar boven (spieraanhechting). Om de zaak in evenwicht te houden kun je aan de andere kant van de onderarm naar beneden duwen of naar beneden trekken. Zie jij iets wat onderaan die elleboog TREKT? Drukkracht dus. De spier trekt. Zouden ze beiden trekken, dan zou de hand met het gewicht naar beneden klappen.

En kan het niet veel sneller op deze manier:  
Ftotaal = 0  
(Fzgewicht = +78,4N) + (Fspier = -565N) + (Felleboog = x) = 0  
x = 565-78.4= 486N

nee.
en vertel me nou eens waarom niet?
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

RbM

    RbM


  • 0 - 25 berichten
  • 20 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 25 juli 2006 - 20:08

Om de zaak in evenwicht te houden kun je aan de andere kant van de onderarm naar beneden duwen of naar beneden trekken. Zie jij iets wat onderaan die elleboog TREKT? Drukkracht dus. De spier trekt. Zouden ze beiden trekken, dan zou de hand met het gewicht naar beneden klappen.


Als je aan de andere kant zou gaan duwen zou toch de arm omhoog gaan, ik ben echt heel erg onnozel volgens mij ofzo :P

En waarom dat niet mag snap ik echt niet sorry ik zie het 'plaatje' gewoon niet :roll:





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures