Springen naar inhoud

[Natuurkunde] Gravitatie en wrijvingskrachten


  • Log in om te kunnen reageren

#1

abel

    abel


  • >25 berichten
  • 88 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 februari 2008 - 13:49

1) Jantje neemt de lift van het gelijkvloerse naar verdieping 101. Hij heeft een massa van 100kg en staat op een weegschaal De lit vertrekt vanuit rust en na 3 seconden bereikt ze een snelheid van 12 m/s.
vervolgens gaat de lift met een constante snelheid verder. tenslotte stopt de lift na vier seconden.
Bepaal het gewicht van jantje tijdens vertrek, constante snelheid en stoppen
Welke massa leest jantje af van de weegschaal tijdens het vertrek, constante snelheid en stoppen?

2) Jantje zit in een karretje van een roetsjbaan. Om het karretje te stoppen wordt gebruik gemaakt van een halling. Het karretje heeft aan de voet van de helling van 15 een snelheid van 54km/h. na 15 meter komt het karretje tot stilstand. bepaal de wrijvingscofficint tussen kar en baan.

Bij vraag 1 heb ik dat het gewicht 1381, 981 en 681 Newton is. De massa die jantje kan aflezen is 140kg, 100kg en 70kg.
vraag 2 weet ik niet goed hoe te beginnen. ik stelde al een krachtenbalans op maar kon geen wrijvingscoefficient eruit halen.

is vraagstukje 1 juist opgelost? en hoe moet ik vraagstuk 2 concreet aannemen?
dank bij voorbaat,
abel.

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

#2

Ruben01

    Ruben01


  • >1k berichten
  • 2902 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 februari 2008 - 14:26

Kan je ons misschien enkele berkenigen tonen, dat is handiger om een jouw methode te volgen en eventueel te verbeteren.
BOINC mee met het WSF-team: <a href="http://www.wetenscha...howtopic=60653" target="_blank">http://www.wetenscha...topic=60653</a>

#3

abel

    abel


  • >25 berichten
  • 88 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 februari 2008 - 14:36

dus voor het eerste vraagstukje:
F res = F bodem - F zwaartekracht
m.a = G - m.g
G = m (a + g)

vertrek: a = 4 m/s (uit v=a.t+v0)
G = 100 ( 4+9,81)
= 1381N
constante snelheid: a=0
G=100.9,81 = 981N
stoppen: a = -3 m/s ( uit v = at + v0 )
G = 100 ((-3)+9,81) = 681N

en voor hetgeen de weegschaal afleest:
Fz= m.g
G = Fz
--> m = G / g

vertrek : 1381/9,81 = 140kg
idem voor constante snelheid en stoppen.

groetjes;
abel.

#4

Sjakko

    Sjakko


  • >1k berichten
  • 1007 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 februari 2008 - 14:50

Vraagstuk 1 lijkt me de juiste manier. Alleen het antwoord op de vraag:

Welke massa leest jantje af van de weegschaal tijdens het vertrek, constante snelheid en stoppen?

moet zijn "geen". Je leest namelijk geen massa af op een weegschaal.

Vraagstuk 2 kan op meerdere manieren, maar energiebehoud lijkt me het handigst. De kinetische energie aan de voet van de helling wordt omgezet in wrijvingsarbeid (warmte) en potentile energie (dit is dus een vergelijking). Wrijvingsarbeid is nu te schrijven als functie van het gewicht van het karretje, de afgelegde weg, de hellingshoek n de wrijvingscofficint. Probeer maar eens.

Veranderd door Sjakko, 13 februari 2008 - 14:57


#5

abel

    abel


  • >25 berichten
  • 88 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 februari 2008 - 19:00

euuuhm...
kan het nog op een makkelijkere manier? gewoon met krachtenbalans en wrijvingskrachten?
want al die dingen hebben wij niet echt gezien dit jaar :D
groetjes.

#6

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44858 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 13 februari 2008 - 19:21

makkelijker niet, maar zoals Sjakko al zei kan het wel

je karretje heeft een beginsnelheid vb, reken om naar m/s.
als je karretje uiteindelijk stilstaat heeft het een eindsnelheid ve glijk aan 0 (duhh)

de zwaartekracht en ook de wrijvingskracht zijn hier constant (luchtweerstand zou dat niet zijn, en die verwaarlozen we hier, dus dat komt goed uit. ) Dat betekent een eenparige versnelling. Dat betekent dat we de gemiddelde snelheid kennen: vgem=(ve+vb)/2

je kent een afstand s, je kent een vgem, daarmee kun je een tijd t uitrekenen van voet helling tot stilstand

nu ken je beginsnelheid, eindsnelheid en tijd, en kun je een versnelling uitrekenen.
a= (ve-vb)/t

De hellingshoek = 15
hiermee kun je de component van de zwaartekracht uitrekenen die LANGS het hellingsvlak werkt. Fzsin15
Wrijvingskracht Fw werkt per definitie tegen de bewegingsrichting in, dus volledig LANGS die helling

die twee krachten samen veroorzaken de versnelling die je eerder berekende

(Fzsin15 + Fw) = ma

succes.
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

Sjakko

    Sjakko


  • >1k berichten
  • 1007 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 februari 2008 - 19:23

Makkelijker denk ik niet, maar het kan wel met krachten (tweede wet van Newton invullen). Dat is alleen wat omslachtiger dan de energiemethode, want je moet de tijd gaan elimineren (tenzij je het standaard formuletje daarvoor al kent, maar dat verwacht ik niet).

Die luidt: LaTeX

s=verplaatsing
a=versnelling
v=snelheid

Deze formule geldt alleen als a=constant!

#8

abel

    abel


  • >25 berichten
  • 88 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 februari 2008 - 19:55

makkelijker niet, maar zoals Sjakko al zei kan het wel

je karretje heeft een beginsnelheid vb, reken om naar m/s.
als je karretje uiteindelijk stilstaat heeft het een eindsnelheid ve glijk aan 0 (duhh)

de zwaartekracht en ook de wrijvingskracht zijn hier constant (luchtweerstand zou dat niet zijn, en die verwaarlozen we hier, dus dat komt goed uit. ) Dat betekent een eenparige versnelling. Dat betekent dat we de gemiddelde snelheid kennen: vgem=(ve+vb)/2

je kent een afstand s, je kent een vgem, daarmee kun je een tijd t uitrekenen van voet helling tot stilstand

nu ken je beginsnelheid, eindsnelheid en tijd, en kun je een versnelling uitrekenen.
a= (ve-vb)/t

De hellingshoek = 15
hiermee kun je de component van de zwaartekracht uitrekenen die LANGS het hellingsvlak werkt. Fzsin15
Wrijvingskracht Fw werkt per definitie tegen de bewegingsrichting in, dus volledig LANGS die helling

die twee krachten samen veroorzaken de versnelling die je eerder berekende

(Fzsin15 + Fw) = ma

succes.

ik had ook al een groot stuk van deze uitleg maar heb nog een vraagje.
als het karretje daar op die helling silstaat is er toch geen resulterende kracht?
dus in die richting heb ik :
Fw - Fz (in de x richting) = 0 (m.a , a = 0 ??)
Fw = Fz.sin15
zit ik vast !

#9

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44858 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 13 februari 2008 - 20:32

Tuurlijk wel, speel in gedachten het filmpje maar af, of zet je je karretje daarboven op de handrem? De resulterende kracht blijft langs de helling naar beneden gericht (die zwaartekrachtcomponent), dus je karretje staat nog niet goed en wel stil of hij rolt alweer naar beneden.


het gaat hier in je opgave om het totaal aan krachten tijdens de naar boven gaande beweging, vanaf de voet van de helling tot aan de plaats van stilvallen.
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

#10

abel

    abel


  • >25 berichten
  • 88 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 14 februari 2008 - 19:26

ok!
kdenk dat ik het ongeveer heb!
ik kom tot de volgende uitdrukking:
(mu).g.cos15 + g.sin15 = a

nu moet ik juist nog de versnelling vinden!
klopt het dat ze -0,13m/s bedraagt?

groetjes,
arne

#11

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44858 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 14 februari 2008 - 22:52

ok!
kdenk dat ik het ongeveer heb!

welnee :D als je het nou eens gewoon systematisch stap voor stap aanpakt:

ik kom tot de volgende uitdrukking:
(mu).g.cos15 + g.sin15 = a

vind ik prima dat je dat wiskundig afleidt, maar als docent vind ik het vl belangrijker dat je ook ziet wat er gebeurt. Want afleidingen zonder begrip leiden niet zelden tot verkeerd toegepaste formules.
a= -0,13 m/s ????? denk eens even na
je begint met 15 m/s. Na n seconde nog 14,87 m/s, na 2 s nog 14,74 m/s, na 3 s nog 14,61 m/s en zo kun je dus ruim 100 seconden doorgaan. Dan sta je geen 15 m, maar bijna een KILOMETER ;) ver op die helling. Hier oet je een licht opgaan, het licht dat dat niet kan kloppen.

Dat betekent een eenparige versnelling. Dat betekent dat we de gemiddelde snelheid kennen: vgem=(ve+vb)/2

vgem = (0+15)/2 = 7,5 m/s

je kent een afstand s, je kent een vgem, daarmee kun je een tijd t uitrekenen van voet helling tot stilstand

vgem=s/t ==> t= s/vgem = 15/7,5 = 2 s

nu ken je beginsnelheid, eindsnelheid en tijd, en kun je een versnelling uitrekenen.
a= (ve-vb)/t

da's dus a= (0-15)/2 = -7,5 m/s

Tot heden allemaal met simpele onderbouwformules. Daar is niks mis mee, integendeel, dat getuigt van inzicht. En dn pas moet je eens gaan nadenken over de krachten die dat veroorzaken.

Veranderd door Jan van de Velde, 14 februari 2008 - 22:58

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