Dynamica; wet van newton

Wylem

Joeps allemaal,

ik heb wat problemen bij 't oplossen van oefeningen op de wet van Newton (F=m*a) met een rotatie... rotatie dus ik gebruik de middelpuntvliedende kracht (klopt ?!)

vb. Aan een koord met een lengte van 2 meter hangt een massa van 1kg. De massa draait rond een vertikale as met een konstant toerental van 60tr/min.

Als ik dergelijke oefening maak, begin ik eerst met 't vrijmaken van de massa, en 'k stel dus alle krachten voor, maar daar zit/loopt 't fout denk ik. Volgens de richting van 't koord teken ik de spankracht, en dan heb ik nog de middelpuntvliedende kracht en het gewicht van de massa. Die middelpuntvliedende kracht is (volgens m'n theoriecursus) een speciaal geval een traagheidskracht (dus nog steeds wet van Newton). Dus er geldt F + T = 0, en T=-m*a

Maar: op deze manier kwam ik er echt niet dus even gegoogled en vond middelpuntvliedende kracht= m*w^2*r

Met deze formule kom ik dicht in de buurt van de oplossingen, maar dus nog niet helemaal -> ik denk dat de fout zit bij 't vrijmaken... Moet je die middelpuntvliedende F richten volgens 't koord ???! En betreft het gewicht van de massa; moet je deze ook nog voorstellen, of valt die weg ??!

Sorry voor 't lange verhaal

, maar 'k zou dus graag weten hoe 't zit met die middelpuntvliedende kracht (richting?) en waarom ik niet gewoon "F + T=0" kan gebruiken...

alvast bedankt !

Willem

Wylem

Oké

; even de zoekfunctie gebruikt en nu blijkt dat ik deze vraag als eens gesteld heb.... http://www.wetenschapsforum.nl/index.php?s...04&hl=wylem

sorry mannen !!

Toch nog even een opmerking/vraag; waarom wordt die middelpuntvliedende F niet gericht volgens het koord, dus in 't verlengde van de spankracht ?? (Als ik daarstraks 'Googelede' vond ik dit http://www-pord.ucsd.edu/~ltalley/sio210/d...centrifugal.jpg en daar ligt die toch in 't verlengde vd spankracht ??!)

bedankt

groeten

Willem

Jan van de Velde

Ik ben even teruggegaan naar je oorspronkelijke opgave. En daar is behalve die centripetaalkracht nog een andere kracht in het spel, nl de zwaartekracht. De centripetaalkracht (niet middelpuntvliedend maar middelpuntzoekend) ligt in het vlak van de cirkelbaan die de steen beschrijft. De spankracht wordt dan uiteindelijk de resultante van die centripetaalkracht en de zwaartekracht.

aadkr

Er werken 2 krachten op de massa. De spankracht en de zwaartekracht. De resultante is dus gelijk aan de vectoroptelling van de spankracht +zwaartekracht.

Deze resultante moet horizontaal gericht zijn. Zie je waarom ?

Aanwijzing: De massa maakt een circelbeweging die ligt in een plat vlak wat evenwijdig loopt aan het aardoppervlak.

Jan van de Velde

De spankracht wordt dan uiteindelijk de resultante van die centripetaalkracht en de zwaartekracht.

sorry, verschrijving. Had moeten luiden:

De centripetaalkracht wordt dan uiteindelijk de resultante van de spankracht en de zwaartekracht.

Wylem

Ik ben even teruggegaan naar je oorspronkelijke opgave. En daar is behalve die centripetaalkracht nog een andere kracht in het spel, nl de zwaartekracht. De centripetaalkracht (niet middelpuntvliedend maar middelpuntzoekend) ligt in het vlak van de cirkelbaan die de steen beschrijft. De spankracht wordt dan uiteindelijk de resultante van die centripetaalkracht en de zwaartekracht.

De kracht die in de oorspronkelijke opgave getekend staat is toch gericht weg van het middelpunt, terwijl een centripetaal-/middelpuntzoekendekracht naar 't middelpunt toe gericht is... niet ??!

bedankt !

Willem

Jan van de Velde

Ah, nog een ouderwetse......

Laten we dit eens even principieel beschouwen, voor het overzicht even ZONDER die zwaartekracht. Een massa in beweging (die steen) wil eigenlijk alleen maar rechtdoor. Pas als er een kracht op gaat werken kan zijn richting veranderen. Die verandering van richting zal logischerwijs plaatsvinden in de richting van die kracht. We kijken er eens even bovenop:

: centrifugaal.png (9.83 KiB) 373 keer bekeken

hé, raar. Een kracht naar buiten (rechts) gericht (centrifugaal), maar de richting van de snelheid verandert naar binnen (links)gericht ?? Dat kan dus niet goed zijn.

Ergo, er IS helemaal geen centrifugale kracht.

Er is wél een centriPETALE kracht, dwz een kracht die steen de bocht om trekt. Die werkt steeds naar het midden, geeft de steen een versnelling richting het midden, het gevolg is een resultante snelheid v_res die een beetje naar het midden afbuigt. Een fractie later is de richting van de steen dus verandert, maar de richting van de kracht en dus de richting van de versnelling ook, die blijft naar het midden gericht. Die buiging zal dus steeds even sterk zijn. De steen gaat een cirkelbaan beschrijven als gevolg van de centriPETALE kracht.

: centripetaal.png (11.73 KiB) 372 keer bekeken

Een denkbeeldige centriFUGAALkracht gebruiken we alleen af en toe als rekentruukje. In jouw geval wordt zo'n truukje toegepast om een kromme redenering recht te maken, dwz die spankracht te verklaren (wat niet hoeft, want die spankracht is nou juist de oorzaak van heel die beweging)

: spankracht.png (12.25 KiB) 374 keer bekeken

nu wordt gesteld dat er op de steen een zwaartekracht en een centrifugaalkracht werken, die samengesteld een resulterende kracht naar buiten-onder veroorzaken. Om dat allemaal te bewerkstelligen is er dus een spankracht nodig die even groot maar in richting tegengesteld is aan die Fres. Spankracht werkt alleen maar in de richting van het touw, door Fz en Fc samen te stellen krijg je dus de hoek waaronder het touw naar beneden hangt. De steen maakt een cirkelvormige beweging in het vlak van Fc, en als je een film maakt van het touw en versneld afspeelt zie je een kegelfiguur.

aadkr

Wylem, je hebt gegoogled ,en dan zie je een plaatje met een ""ball"" die aan een ""string"" wordt rondgedraaid.

De ""centripetal force"" is de kracht die werkt op de ""ball"" , en de ""centrifugal force"" is de kracht die werkt op de ""string"" .

Dus op die "ball" werkt alleen een centripetaalkracht (=middelpuntzoekende kracht).

De oplossing van je vraag staat gewoon in mijn eerste bericht.

Wylem

Hoi,

ongeloofelijk bedankt voor jullie 'grondige' uitleg ! Tof !

Het blijft echter allemaal wat moeilijk te vatten voor me...

Willem

Jan van de Velde

Zeg ik het goed als ik denk dat je in de war bent met de gedachte dat wij dus zeggen dat een spankracht niet noodzakelijk in het verlengde ligt van die centrifugale kracht? (wat 'ie wel deed in dat plaatje dat jij opgooglede?)

aadkr

Het is , als je het goed bekijkt, vrij simpel.

Als eerste moet je kijken naar de krachten die op de bal werken.

De bal ""voelt"" 2 krachten. De zwaartekracht F(z) , deze is vertikaal naar beneden , en de spankracht F(span) ,en deze is schuin omhoog gericht. ( in het verlengde van het koord).

We kunnen nu de resultante bepalen van de 2 krachten die op de bal werken. Als je nu de spankracht ontbind in een vertikale component, en in een horizontale component, dan moet je nu de resultante bepalen van 3 krachten:

1) De zwaartekracht 2) de vertikale component van de spankracht en 3) de horizontale component van de spankracht.

Als ik nu beweer dat de zwaartekracht precies gelijk is aan de vertikale component van de spankracht, ben jij het dan eens met deze bewering ??

Wylem

Weet niet zeker of 't volgende vraagstuk wel 'thuishoort' bij de wet van Newton...

Een vorktruck met een gewicht 20 000N heeft een last van 5000 N op zijn lippen, de last verschuift NIET, de vorktruck rijdt 3m/s, bereken de maximale afremming en de kortst mogelijke remafstand zonder dat de vorktruck kantelt.

Een tekening/figuur lijkt me wel nodig (krachtarmen voor de momenten), maar heb ik niet... wilde gewoon weten hoe je dit moet oplossen; met wet van Newton, of zorg je gewoon dat de som van de momenten rond 't voorwiel = 0Nm en haal je daaruit de normaal- en wrijvingskracht en dan

??

Willem

Jan van de Velde

Newton komt zeker kijken bij die heftruck, maar het is een dusdanig weinig logisch vervolg op je vorige vraag dat je er dan beter een nieuw topic voor opent.

En ja, die truck staat of valt (letterlijk) met de som van de momenten om de as van het voorwiel.

Schetsen kun je maken in paint. Of inscannen. In dat laatste geval, let een beetje op de byte-omvang. Een beetje scan is vééél groter dan nodig en vreet honderden kilobytes. Beter na het scannen alsnog in paint plakken en reduceren tot iets van maximaal 500 x 500 pixels of zo.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Dynamica; wet van newton

Dynamica; wet van newton

Re: Dynamica; wet van newton

Re: Dynamica; wet van newton

Re: Dynamica; wet van newton

Re: Dynamica; wet van newton

Re: Dynamica; wet van newton

Re: Dynamica; wet van newton

Re: Dynamica; wet van newton

Re: Dynamica; wet van newton

Re: Dynamica; wet van newton

Re: Dynamica; wet van newton

Re: Dynamica; wet van newton

Re: Dynamica; wet van newton