Hallo, ik heb een vraag voor mijn profielwerkstuk van Natuurkunde.
het gaat over de meest ergonomische draagwijze van een schooltas. hierbij heb ik als practisch onderzoek, dat ik foto's heb gemaakt van mensen die een tas van 9 kg op de rug dragen. Op zich een goed idee, maar nu zit ik met een probleem: waar werken de krachten nou allemaal, en hoe groot zijn ze?
de tas wordt in ieder geval gedragen door de schouders, en als de tas laag gedragen wordt is er ook nog een kracht die horizontaal tegen de rug duwt.
maar als de tas hoog gedragen wordt, zit de tas helemaal tegen de rug aan. het lijkt me dat de krachten of de druk dan verdeeld is.
voor de duidelijkheid voeg ik 2 plaatjes toe: 1 van een persoon met de tas laag. daarbij kun je de kracht nog wel berekenen. maar bij het 2e plaatje met de tas hoog gedragen kom ik er niet uit.
Laatste berichten
-
00:49
Ervaringen met "herontdekkingen" 11
-
00:37
Rotatie van het heelal 24
-
21:28
hall effect in vloeistof gebruiken als stromingssensor 6
-
17:59
Gezocht: de/een naam voor een getallenrij met een cauchyrij als partieelsommenrij
-
17:28
Casus uit de praktijk: positief test THC 18
-
17 apr
speciale rel. theorie 4
-
17 apr
Vreemde stank in huis 11
-
17 apr
3 vragen over mijn rooskleurige r.berekening H2netGekoppeldeHBrflowbatterij.
-
17 apr
Interpretatie reactie-energie 3
-
17 apr
Logistic equation (Pierre Verhulst,Belgian Mathematician) 5
-
16 apr
vB 9
-
15 apr
Kunnen quantum Zonnecellen 190% quantum efficiënt zijn 1
-
15 apr
Python: sockets sluiten 4
-
14 apr
Een eenvoudige logische redenering waarom tijd niet kan bestaan 'daarbuiten' 6
-
14 apr
Hoe kun je op quantumwijze getallen vinden in een rij die kleiner zijn dan getal k 3
-
13 apr
Documentenverdwijnen uit onedrive 1
-
12 apr
Behoud van impulsmoment en energie 5
-
12 apr
INLOG STORING / TIPS 4
-
09 apr
[natuurkunde] systeemgrafen 1
-
05 apr
afbuiging licht rond zware objecten via grondbeginselen relativiteitstheorie 490
Nieuwsberichten
-
04 mar
Een nieuw soort magnetisme: altermagnetisme
-
31 okt
AI kan via stem diabetes vaststellen 11
-
21 okt
Einstein krijgt wéér gelijk 45
-
07 feb
witter dan wit 20
-
19 jun
irrigatie en de aardas
Mechanica, krachten van een rugtas
Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood
-
- Berichten: 2
Mechanica, krachten van een rugtas
- Bijlagen
-
[De extensie bmp is uitgeschakeld en kan niet langer worden weergegeven.]
-
[De extensie bmp is uitgeschakeld en kan niet langer worden weergegeven.]
-
- Pluimdrager
- Berichten: 4.168
Re: Mechanica, krachten van een rugtas
Het eerste geval is eenvoudig op te lossen door alle krachten erin te tekenen.
De tas is 9 kg dus dat is 88 N neerwaarts gericht vanuit het zwaartepunt van de tas.
Dit wordt gecompenseerd door de kracht K in de riem over de schouder die vastzit zowel aan de boven- als aan de benedenkant van de tas. Als we even aannemen dat de riem over de schouder nagenoeg wrijvingsloos is dan is K op ieder punt in de riem hetzelfde. Aan de bovenzijde maakt de riem een hoek alfa (zo te zien ongeveer 60 graden) met de horizontaal en beneden (bij onderrug) is die hoek beta (ongeveer 75 graden zo te zien).
Ontbindt nu K zowel aan de bovenzijde (punt 1) als aan de onderzijde (punt 2) in een horizontale (Kh) en een verticale (Kv) component.
Dus aan de bovenzijde is dan Kv1 = K.sin(alfa) en Kh1 = K.cos(alfa)
En aan de onderzijde is dan Kv2 = K.sin(beta) en Kh2 = K.cos(beta)
Bovendien is Kv1 + Kv2 = 88 N (=gewicht van de tas) = K.[sin(alfa) + sin(beta)]
Als je alfa en beta weet dan kun je hieruit K berekenen en daarna dus ook alle Kv's en Kh's
De druk van de tas tegen de onderrug is Kh1 + Kh2 want dat is het enige punt waar de tas de persoon raakt dus daar moet de horizontale krachtenbalans in evenwicht zijn.
Je kunt alfa en beta afschatten van de foto of je kunt ze proberen te berekenen uit de momentenbalans rondom het raakpunt bij de onderrug maar dan moet je weten waar het zwaartepunt van de tas precies ligt. Zeg dat dit is op een horizontale afstand X vanaf het raakpunt op de onderrug. Als de hoogte van de tas boven dit raakpunt dan Y is dan geldt:
88 * X = Kh1 * Y oftewel Kh1 = .....
Daarna kun je met wat moeite alfa , beta en K berekenen uit de eerdergenoemde vergelijkingen.
Het tweede geval is analoog behalve dat het niet mogelijk is om te bepalen op welke plaatsen de tas de rug met welke kracht raakt, m.a.w. je kunt geen horizontale krachtenbalans maken en ook geen momentenbalans.
De tas is 9 kg dus dat is 88 N neerwaarts gericht vanuit het zwaartepunt van de tas.
Dit wordt gecompenseerd door de kracht K in de riem over de schouder die vastzit zowel aan de boven- als aan de benedenkant van de tas. Als we even aannemen dat de riem over de schouder nagenoeg wrijvingsloos is dan is K op ieder punt in de riem hetzelfde. Aan de bovenzijde maakt de riem een hoek alfa (zo te zien ongeveer 60 graden) met de horizontaal en beneden (bij onderrug) is die hoek beta (ongeveer 75 graden zo te zien).
Ontbindt nu K zowel aan de bovenzijde (punt 1) als aan de onderzijde (punt 2) in een horizontale (Kh) en een verticale (Kv) component.
Dus aan de bovenzijde is dan Kv1 = K.sin(alfa) en Kh1 = K.cos(alfa)
En aan de onderzijde is dan Kv2 = K.sin(beta) en Kh2 = K.cos(beta)
Bovendien is Kv1 + Kv2 = 88 N (=gewicht van de tas) = K.[sin(alfa) + sin(beta)]
Als je alfa en beta weet dan kun je hieruit K berekenen en daarna dus ook alle Kv's en Kh's
De druk van de tas tegen de onderrug is Kh1 + Kh2 want dat is het enige punt waar de tas de persoon raakt dus daar moet de horizontale krachtenbalans in evenwicht zijn.
Je kunt alfa en beta afschatten van de foto of je kunt ze proberen te berekenen uit de momentenbalans rondom het raakpunt bij de onderrug maar dan moet je weten waar het zwaartepunt van de tas precies ligt. Zeg dat dit is op een horizontale afstand X vanaf het raakpunt op de onderrug. Als de hoogte van de tas boven dit raakpunt dan Y is dan geldt:
88 * X = Kh1 * Y oftewel Kh1 = .....
Daarna kun je met wat moeite alfa , beta en K berekenen uit de eerdergenoemde vergelijkingen.
Het tweede geval is analoog behalve dat het niet mogelijk is om te bepalen op welke plaatsen de tas de rug met welke kracht raakt, m.a.w. je kunt geen horizontale krachtenbalans maken en ook geen momentenbalans.
Hydrogen economy is a Hype.
-
- Berichten: 2
Re: Mechanica, krachten van een rugtas
Wow! dank je wel voor dit vlugge antwoord! ik ga het morgen ochtend meteen uitrekenen voor alle proefpersonen. Nu moet ik alleen nog een manier vinden om bij de andere draagwijze draagwijze krachten te meten. misschien kun je de druk van de hele tas daar voorstellen als een drukpunt, ergens halverwege de rug?
en als het gewoon echt niet te berekenen valt, dan ga ik een andere manier zoeken om toch die krachten te meten.
en als het gewoon echt niet te berekenen valt, dan ga ik een andere manier zoeken om toch die krachten te meten.
