[fysica]mechanica/newton: touw in wagentje met massa

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Gebruikersavatar
Berichten: 88

[fysica]mechanica/newton: touw in wagentje met massa

Hallo, beste vrienden van de wetenschap. Mijn leraar fysica gaf me 2 hersenbrekers, die ik niet kon oplossen. Het zijn twee vraagstukken van hetzelfde genre en luiden als volgt.

1) In een afgesloten wagentje is een massa van 10 kg opgehangen aan een touw met maximale spankracht 120 N. Het wagentje rijdt een helling op van 15°. Bepaal de maximale versnelling die het wagentje mag hebben zodat het touw net niet breekt. Welke hoek maakt het touw met de vericale?

Oplossing: a=4,8m/s² hoek=52°

2) Een massa van 10 kg wordt met een massaloos touw ophangen in een wagentje. De maximale spankracht in het touw bedraagt 120 N. Wat is de maximale versnelling die het wagentje mag hebben zodat het touw net niet breekt als het wagentje op een horizontale weg rolt? Welke hoek maakt het touw dan met de verticale?

Oplossing: a=6,8m/s² hoek=35°

Deze oplossingen zijn sterk afgerond, mijn leerkracht kennende.

Zo ik hoop dat ik van jullie wat hulp kan krijgen. Alvast bedankt op voorhand en nog een fijne maandagavond,

abel.

Berichten: 1.007

Re: [fysica]mechanica/newton: touw in wagentje met massa

Vraag1:

Afbeelding
\(F_{s}\)
=spankracht
\(W\)
=gewicht

x-richting is horizontaal en y-richting is verticaal.
\(\sum F_{x}=ma_{x}\)
en
\(\sum F_{y}=ma_{y}\)
dan volgt:
\(F_{s}sin\phi=ma_{x}\)
\(F_{s}cos\phi-mg=ma_{y}\)
Gebruik nu
\(a_{x}=a cos\theta\)
en
\(a_{y}=a sin\theta\)
met a de versnelling langs het vlak en
\(\theta\)
die 15 graden.

Nu zou hij moeten lukken. Som 2 gaat hetzelfde alleen is die makkelijker.

Gebruikersavatar
Berichten: 88

Re: [fysica]mechanica/newton: touw in wagentje met massa

bedankt voor de mooie tekening en uitleg, maar -sorry- ik snap em niet.

mag je zeggen dat de hoek van de berg gelijk is aan die hoek tussen het gewicht en de koord?

en waarom ga je alles gaan opsplitsen in een x en y richting? (is dit hetzelfde als de tangentiële en normale richting, de begrippen die mijn leraar altijd gebruikt?)

hartelijk bedankt al hé Sjakko

Berichten: 1.007

Re: [fysica]mechanica/newton: touw in wagentje met massa

mag je zeggen dat de hoek van de berg gelijk is aan die hoek tussen het gewicht en de koord?
Nee. De hoek tussen verticale en koord is
\(\phi\)
en waarom ga je alles gaan opsplitsen in een x en y richting? (is dit hetzelfde als de tangentiële en normale richting, de begrippen die mijn leraar altijd gebruikt?)
Is inderdaad hetzelfde idee, alleen hier een horizontale en verticale richting.

Wat snap je niet? Weet je niet hoe je verder moet of snap je niet wat ik heb opgeschreven?

Gebruikersavatar
Berichten: 88

Re: [fysica]mechanica/newton: touw in wagentje met massa

Ik denk dat je dan een stelsel moet opstellen en dan tot een uitkomst kan komen. (klopt dit)

Het idee van de vectoren te onbinden snap ik wel... Zou je het misschien eens kunnen uitleggen adhv het tweede vraagje, omdat die makkelijker is?

Bedankt voor de hulp alvast :D

Berichten: 1.007

Re: [fysica]mechanica/newton: touw in wagentje met massa

Ik denk dat je dan een stelsel moet opstellen en dan tot een uitkomst kan komen. (klopt dit)
Klopt. En dat stelsel heb je al zo ongeveer:
Sjakko schreef:
\(F_{s}sin\phi=ma_{x}\)
\(F_{s}cos\phi-mg=ma_{y}\)
Gebruik nu
\(a_{x}=a cos\theta\)
en
\(a_{y}=a sin\theta\)
Hier volgt dus uit:
\(F_{s}sin\phi=ma cos\theta\)
\(F_{s}cos\phi-mg=ma sin\theta\)
Dit zijn 2 vergelijkingen met twee onbekenden (
\(\phi\)
en
\(a\)
). Dit is al dan niet algebraïsch op te lossen.

Som 2 gaat net zo:
\(\sum F_{x}=ma_{x}\)
:
\(F_{s}sin\phi=ma_{x}\)
met
\(a_{x}=a\)
\(\sum F_{y}=ma_{y}\)
:
\(F_{s}cos\phi-mg=ma_{y}\)
met
\(a_{y}=0\)
Zie hier je stelsel voor som2.

Gebruikersavatar
Berichten: 88

Re: [fysica]mechanica/newton: touw in wagentje met massa

JAAAAAAA :D

nou snap ik het! Je bent allesinds hartelijk bedankt! Nu wordt het me allemaal al veel duidelijker :D

nog 1 klein vraagje:

hoe weet je dat
\(a_{x}=a cos\theta\)
?

moet je de versnelling ook altijd opsplitsen in 2 richtingen?

Berichten: 1.007

Re: [fysica]mechanica/newton: touw in wagentje met massa

hoe weet je dat
\(a_{x}=a cos\theta\)
moet je de versnelling ook altijd opsplitsen in 2 richtingen?
Moet niet, kan wel.

Gebruikersavatar
Berichten: 2.902

Re: [fysica]mechanica/newton: touw in wagentje met massa

abel schreef:hoe weet je dat
\(a_{x}=a cos\theta\)
?

moet je de versnelling ook altijd opsplitsen in 2 richtingen?
De versnelling is een vector en een vector in 2D kan je altijd opslitsen in 2 componenten, een x-component en een y-component. In 3D komt daar nog een z-component bij.

in 2D:
\(a_{x}=a cos\theta\)
\(a_{y}=a sin\theta\)
met
\(\theta\)
de hoek tussen de positieve x-as en de vector

Gebruikersavatar
Berichten: 88

Re: [fysica]mechanica/newton: touw in wagentje met massa

Super jongens, nu is me het allemaal duidelijk.

Onze leerkracht ging nogal snel over dit onderwerp, daarom dat het wat onduidelijk was.

Bedankt alletwee! :D

Wat studeren jullie wel niet, dat jullie dit direct zo hupsakee kunnen oplossen :D

Gebruikersavatar
Berichten: 88

Re: [fysica]mechanica/newton: touw in wagentje met massa

jongens, ik heb een probleem. het eerste vraagstukje klopt niet, de opgestelde vergelijkingen kloppen niet, als ik de oplossingen erin stop.

sorry voor al de moeite en mijn dommigheid :D

het tweede vraagje lukt me wel

Berichten: 1.007

Re: [fysica]mechanica/newton: touw in wagentje met massa

Ik kan geen fouten ontdekken. Ik kom op
\(\phi\)
=22.85graden in plaats van de gegeven 52 graden. Ik kan er niks anders van maken.

Gebruikersavatar
Berichten: 88

Re: [fysica]mechanica/newton: touw in wagentje met massa

geen probleem :D

maarja, leraar is een buitenbeetje, burgerlijk ingenieur en prettig gestoord :D

speelt graag met de voeten van zijn leerlingen.

Groeten!

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 51.259

Re: [fysica]mechanica/newton: touw in wagentje met massa

jongens, ik heb een probleem. het eerste vraagstukje klopt niet, de opgestelde vergelijkingen kloppen niet, als ik de oplossingen erin stop.
Sjakko schreef:Ik kan geen fouten ontdekken. Ik kom op
\(\phi\)
Oplossing: a=4,8m/s² hoek=52°

Deze oplossingen zijn sterk afgerond, mijn leerkracht kennende.
typefoutje 52 -> 22 ??
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

Berichten: 1.007

Re: [fysica]mechanica/newton: touw in wagentje met massa

typefoutje 52 -> 22 ??
Ja inderdaad! Moet wel want als ik phi=22.85 graden gebruik om de versnelling uit te rekenen, dan kom ik op a=4.8m/s², wat juist is.

Reageer