Vraag wetten van newton

Hallo

Ik moet voor een huiswerk 3 oefeningen voorbereiden i.v.m. de wetten van Newton. Nu heb ik ze alle 3 al zelf proberen te maken maar ik zit met een paar onduidelijkheden.

1) Een wagen met massa 1260 kg neemt een bocht met kromtestraal 180 m aan een snelheid van 53,6 km/h. Bereken alle krachten op het systeem.

Omdat we met de wagen een cirkelbeweging uitvoeren, gebruikte ik hiervoor de formule F_c=m.w².r (w stelt kleine omega voor). De wagen voert een ECB uit dus kunnen we zeggen dat a=w².r (w is kleine omega). Nu weten we dat w²=v²/r² dus als we dit invullen in de eerste formule, bekomen we: F_c=(m.v²)/r. We vullen dit dan in en bekomen 1551,75 N (ofwel 16x10^3 N). We weten ook dat F_z=F_n=12361 N (ofwel 12x10^3 N). Dus dit zijn volgens mij de krachten die erop inwerken... Is dit een juist antwoord?

2) Een wagen (massa 1720 kg) met een caravan (massa 600 kg) rijdt met een constante snelheid van 50 km/h een helling af van 33%. Men remt op de motor. Bereken de krachten op de caravan.

De krachten die erop inwerken zijn volgens mij F_n,c, F_z,c en F_c. Dus hebben we de formule F_n,c+F_z,c+F_c=m.a .

Op de x-as: F_c+F_z,c=m.a_x
Op de y-as: F_n,c+F_z,y=m.a_y

F_z=600.9,81=5886 N
F_z,x=F_z.sin33°=3205,7 N
F_z,y=F_z.cos33°=-1936,1 N

a_x=a_y=0

EN F_c=-F_z,x en F_n=-F_z,y

F_c=-3205,7 N (ofwel -32x10² N)
F_n=1936,1 N (ofwel 19x10² N)

Klopt mijn redenering? Of zitten er ergens fouten in...

3) Een vrouw (60 kg) zit in een auto die snelheid 70 km/h heeft en draagt haar veiligheidsgordel. Op haar schoot zit haar dochter (14 kg). Bij een botsing komt de auto tot stilstand in 0,15 s. Bereken de kracht die zij moet uitoefenen op haar dochter om te voorkomen dat ze uit de wagen geslingerd wordt.

Ik was begonnen met de versnelling te berekenen die voor de moeder en de dochter gelijk is. Namelijk a=v/t dus a=129,6 m/s².

Is het goed als ik nu kracht bereken op de dochter door de formule van F=m.a toe te passen? Of is dit verkeerd?

Groeten

Hallo

Ik moet voor een huiswerk 3 oefeningen voorbereiden i.v.m. de wetten van Newton. Nu heb ik ze alle 3 al zelf proberen te maken maar ik zit met een paar onduidelijkheden.

1) Een wagen met massa 1260 kg neemt een bocht met kromtestraal 180 m aan een snelheid van 53,6 km/h. Bereken alle krachten op het systeem.

Ja, alleen kun je die Fc beter verder benoemen als een (zijdelingse) wrijvingskracht. Oh, enneh, Fz = -Fn

2) Een wagen (massa 1720 kg) met een caravan (massa 600 kg) rijdt met een constante snelheid van 50 km/h een helling af van 33%. Men remt op de motor. Bereken de krachten op de caravan.

Als je eht over x- en y-componenten hebt, vertel er dan even bij hoe jij je assenstelsel definieert?

Is het goed als ik nu kracht bereken op de dochter door de formule van F=m.a toe te passen?

ja

2) Een wagen (massa 1720 kg) met een caravan (massa 600 kg) rijdt met een constante snelheid van 50 km/h een helling af van 33%. Men remt op de motor. Bereken de krachten op de caravan.

Even opletten hier: een helling van 33% is niet gelijk aan een helling van 33°!
33% betekent dat er je 33m stijgt/daalt over een horizontale afstand van 100m. Omrekenen naar ° is eenvoudig via geometrie: je hebt een rechthoekige driehoek met een horizontale zijde van 100 en een vertikale zijde van 33m, via de tangens kan je de hoek dan bepalen...

Zoals Jan al zei: de keuze van je assenstelsel is uitermate belangrijk. De uitkomst moet hetzelfde zijn, maar de tussenstappen kunnen heel erg verschillen.