Springen naar inhoud

Rollende schijf


  • Log in om te kunnen reageren

#1

mobi

    mobi


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 05 april 2007 - 16:40

Tussen twee parallelle staven wordt een schijf met een lang handvat (die door het schijfcentrum steekt ),naar beneden gerold (= bergafwaarts) . Het centrale handvat rust dus op de twee staven terwijl de schijf ertussen hangt .
In geval dat er nu gewicht toegevoegd wordt in de schijf dicht en rond het centrale handvat , dan zal de schijf sneller naar beneden rollen dan indien ik de gewichten in de periferie van de schijf concentreer .
Wat is de logica hiervan ?

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
  • 44861 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 05 april 2007 - 17:50

Heel kort gezegd: neem een wiel 1 en plak massa 1 vlakbij de as. Neem dan wiel 2 en plak massa 2 vlakbij de velg. Voor het overige zijn massa's en wielen gelijk. Laat nu je wielen 1 x ronddraaien:

welke van de twee massa's moet hiervoor de langste weg afleggen in dezelfde tijd, m.a.w. welk van de twee massa's krijgt de grootste snelheid?

Om in dezelfde tijd een grotere snelheid te bereiken betekent dat je een grotere versnelling nodig hebt.
F=ma, dus grotere versnelling betekent grotere kracht.

Nou rollen jouw schijven o.i.v. de zwaartekracht van een helling. Massa's zijn gelijk, zwaartekrachten dus ook.
Maar wiel 2 heeft een grotere kracht nodig, want massa 2 heeft een grotere versnelling nodig. Tja, dat lukt dus niet. Wiel 2 komt veel langzamer op gang dan wiel 1. We zeggen dan dat wiel 2 een groter traagheidsmoment heeft. Vanaf hier wordt het weer vakjargon en wiskunde.
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

mobi

    mobi


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 05 april 2007 - 22:14

Bedankt voor de uitleg. Twee punten zijn me echter nog niet duidelijk.
Waarom beschouwen we de hele schijf (of wiel) niet als een geheel , die ronddraait met dezelfde massa en krachtinwerking ?Tenslotte zijn de afmetingen en gewicht hetzelfde ?
Ten tweede :in het geval van mijn beschrijving van de vraag ,waren de massa's in het rond verdeeld over de schijf (of dicht rond het centraal handvat of rondom in de periferie). de enige kracht die op de schijf inwerkt is de zwaartekracht . Om nu de schijf te doen draaien moet er aan een kant inderdaad meer kracht ( omhoog) uitgeoefend worden als de massa in de periferie verdeeld is ,maar dit wordt toch gecompenseerd door de massa in de periferie aan de overkant die door de zwaartekracht gemakkelijker omlaag gaat ?

#4

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44861 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 05 april 2007 - 22:59

Het gaat er neit om hoever die massa moet worden opgetild, want die gat ook weer naar beneden en zou dan weer meewerken. Ook als je je schijf horizontaal legt blijft gelden: voor elke omwenteling van het wiel moet de massa op de velg een grotere afstand afleggen dan de massa nabij de as. Zolang je het wiel dus versnelt zal die massa bij de velg sterker versneld moeten worden dan de massa nabij de as. Voor een sterkere versnelling is een grotere kracht nodig.

Als je het wiel gewoon uit een vliegtuig laat vallen zonder draaiing is er niets aan de hand. Dan mag je het als n geheel beschouwen. Maar jij wilt het laten draaien. Bij iedere rotatie komen momenten te pas, kracht maal arm. En voor de massa nabij de velg is de arm nou eenmaal groter, en het moment dus ook.

Een rollend wiel heeft twee soorten beweging, een translatie (het massamiddelpunt dat recht vooruit beweegt) en een roterende. Dus ook twee soorten bewegingsenergie.
Als je je wiel ophangt aan een vaste as en je brengt het alleen maar aan het draaien, dan kost dat k energie, alleen al voor het op gang brengen van die draaiing is een kracht nodig. Hoe meer massa moet gaan draaien, en hoe grotere weg die moet gaan afleggen in dezelfde tijd (kortom hoe verder die massa zich van de as bevindt) hoe meer kracht je voor het op gang brengen van die rotatie nodig hebt.
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