Springen naar inhoud

Discussie cirkelbeweging


  • Log in om te kunnen reageren

#1

steve

    steve


  • >100 berichten
  • 247 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 30 oktober 2007 - 08:52

Hallo,
ik had met een paar mede-jaar genoten een discussie waarbij de meningen eigenlijk gelijk verdeeld waren. Het ging over hetvolgende: Stel dat iemand van een berg afskiet (laten we het stuk berg cirkelvormig nemen), hoe is de resulterende kracht op de persoon dan gericht?

-De ene helft zei: er moet zowel een normale als een tangentiŽle component van de versnelling zijn in het begin, veroorzaakt door de zwaartekracht (de x en y component ervan), en dus moet de resultante van de kracht volgens de resulterende versnelling gericht zijn (want F=ma) en dus bekomen we de richting van de kracht door de vectorsom van de versnelligscomponenten te nemen. Deze zal dus schuin naar voor gericht zijn. Zij gingen er dus vanuit dat er in het begin een versnelling zou zijn als je de berg afdaalt( met versnelling bedoel ik hier dat de grootte van de snelheid zal gaan stijgen), en dat die na een tijdje 0 zou worden omdat de wrijvingskracht dan de x-component van de zwaartekracht zou compenseren. De skiŽr zal hier dus een beetje loskomen uit zijn baan.

-anderen zeiden: indien het een cirkelbeweging is, dan is de resultante steeds naar het middelpunt gericht. Zij gaan er dus vanuit dat er geen snelheidsverandering zou zijn bij de afdaling en dat de enige kracht die werkt, de kracht is die de skiÍr op zijn baan houdt.

Welke stelling is in dit geval correct?

groeten

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

#2

Sjakko

    Sjakko


  • >1k berichten
  • 1007 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 30 oktober 2007 - 12:08

Tsja, het ligt er dus aan of je uitgaat van constante snelheid of niet. Als er een versnelling plaatsvindt in bewegingsrichting, dan moet je baanversnelling en normaalversnelling PhytagoreÔsch optellen. Als de snelheid in bewegingsrichting constant is, dan is er alleen een versnelling richting het middelpunt van de cirkel.

In de praktijk zal de snelheid vanwege de invloed van de zwaartekracht niet constant zijn, maar goed in de praktijk heb je ook geen cirkelvormige berg.

De skiŽr zal hier dus een beetje loskomen uit zijn baan.

Waarom?

Veranderd door Sjakko, 30 oktober 2007 - 12:14


#3

Rov

    Rov


  • >1k berichten
  • 2242 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 30 oktober 2007 - 12:59

Ik ben het eens met Sjakko maar

In de praktijk zal de snelheid vanwege de invloed van de zwaartekracht niet constant zijn...

Na een tijdje (afhankelijk van hoe steil de piste is) zullen zwaartekracht en wrijving in balans zijn, dan zal je niet meer verder versnellen in praktijk. In theorie blijf je eeuwig versnellen mits je een oneindige helling hebt.

#4

steve

    steve


  • >100 berichten
  • 247 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 30 oktober 2007 - 14:38

Waarom?


gezien de resultante kracht schuin gericht is kan zal een deel van de kracht de skier de cirkelbeweging laten maken, het andere deel is rakend aan de baan, als een skier snel genoeg gaat zal hij in de praktijk toch ook loskomen van de berg en even geen contact meer maken met de berg, niet? of heb ik het fout?

#5

aadkr

    aadkr


  • >5k berichten
  • 5441 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 30 oktober 2007 - 14:59

Laten we aannemen dat er geen wrijving is.
Dan werken er 2 krachten op de skier: De zwaartekracht en de normaalkracht die door de helling op de skier wordt uitgeoefend. Als de skier op de helling zou stilstaan, dan is de normaalkracht precies gelijk aan de ontbondene van de zwaartekracht loodrecht op de helling. Als de skier sneller gaat bewegen, dan moet de normaalkracht steeds toenemen, zodanig dat ( de normaalkracht minus de ontbondene van de zwaartekracht loodrecht op de helling ) gelijk is aan de centripetale kracht van de circelbeweging . De skier zal uiteraard blijven versnellen (in de richting van de baan).

Veranderd door aadkr, 30 oktober 2007 - 15:00


#6

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44867 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 30 oktober 2007 - 20:49

Mij is niet helemaal duidelijk welk soort cirkelvormige helling bedoeld wordt door Steve.
skier.gif
Ik vermoed haast de tweede, en dan kunnen bovenstaande antwoorden niet kloppen volgens mij.
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

aadkr

    aadkr


  • >5k berichten
  • 5441 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 30 oktober 2007 - 20:51

Mijn reactie heeft betrekking op het eerste plaatje.

#8

steve

    steve


  • >100 berichten
  • 247 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 31 oktober 2007 - 13:14

de situatie was eigenlijk het tweede tekeningetje (het rechtse). Maar geldt hiervoor niet dezelfde redenering?

gr

#9

aadkr

    aadkr


  • >5k berichten
  • 5441 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 31 oktober 2007 - 14:40

Voor het rechtse plaatje geldt een andere redenering.
Nu geldt dat er in de richting loodrecht op de helling 2 krachten op de skier werken. De ontbondene van de zwaartekracht en de normaalkracht. ( ontbondene van zwaartekracht) min ( normaalkracht) = centripetalekracht op skier. Op een gegeven moment is de snelheid van de skier zo groot geworden ,dat de normaalkracht die op de skier werkt nul wordt. De skier komt los van de helling.

#10

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44867 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 31 oktober 2007 - 21:06

Zo zie je maar weer, ťťn plaatje zegt vaak meer dan honderd woorden.

:D
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

Lathander

    Lathander


  • >1k berichten
  • 2501 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 31 oktober 2007 - 22:16

Dat van die wrijving klopt in het specifiek geval van de skier niet...

Skilatten worden ingesmeerd om beter te glijden en ijs/sneeuw heeft nagenoeg geen wrijvingsbijdrage.

Dat terzijde

Als de situatie is zoals links op het plaatje van Jan van de velde, dan zal de reden dat de skier stopt zijn omdat ie niet genoeg snelheid heeft om de op hem inwerkende zwaartekracht te overwinnen.

Bij het rechtse plaatje zou je kunnen beweren dat als de snelheid die opgebouwd is niet voldoende is, dat de skier dan ook beneden zal blijven hangen, wegens het niet overwinnen van de zwaartekracht


Even theoretisch: een cirkelbeweging heeft ALTIJD een normale bijdrage. Deze bijdrage is namelijk net hetgene dat ervoor zorgt dat de beweging een cirkel blijft. Als je enkel tangentieel hebt, zit je met een rechtlijnige beweging.

Jullie discussievoorwerp speelt zich af in het verticale vlak, je moet er rekening mee houden dat om stil te staan, alle krachten in evenwicht moeten zijn, dus als de skier ergens stilstaat, betekent het dat de wrijving hem danig tegenwerkt. Dus voor een puntmassa op een verticale cirkelbaan geld er een bepaalde wrijving.

Als de wrijving hoog genoeg is zal de puntmassa nooit diens eerste afdaling maken.


Theoretisch leuk om over te denken, maar in de praktijk volstrekt onmogelijk(met alles, niet alleen ski's). Simpelweg omdat al je voorwerpen van je cirkel zouden vallen omwille van de tangentiŽle versnelling. Als je via een of andere manier ervoor zorgt dat de voorwerpen wel op de cirkel blijven(via magneten ofzo), dan is je opstelling niet meer getrouw aan de realiteit

Veranderd door Evil Lathander, 31 oktober 2007 - 22:19

"Invisible Pink Unicorns are beings of great spiritual power. We know this because they are capable of being invisible and pink at the same time. Like all religions, the Faith of the Invisible Pink Unicorns is based upon both logic and faith. We have faith that they are pink; we logically know that they are invisible because we can't see them."






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures