Fysica olympiadevragen

Hej
ik had problemen met onderstaande vragen van fysica olympiades tweede ronde. Zou iemand me kunnen vertellen waar m'n denkfout zit?

a) Twee identieke kisten zijn met een touw verbonden. Ze glijden een besneeuwde helling af. Alle wrijving is te verwaarlozen.

Dan geldt:
O a. de kracht van de eerste kist op de tweede is kleiner dan deze van de tweede op de eerste.
O b. de kracht van de eerste kist op de tweede is groter dan deze van de tweede op de eerste.
O c. de kracht van de eerste kist op de tweede is even groot aan deze van de tweede op de eerste en verschillend van nul.
O d. er werkt geen kracht tussen beide kisten.

Ik dacht aan c, wet van actie en reactie. Maar het is d. Hoe kan dat nu? Er werkt toch wel een kracht tussen beide kisten, de spankracht.

b)Een voorwerp met een massa M van 0,50 kg wordt vastgehecht aan een veer die aan het plafond hangt. De veerconstante k is gelijk aan 25 N/m. Het systeem wordt losgelaten vanuit de positie waarbij de veer niet uitgerekt is .

Het voorwerp zal op en neer dansen. De maximale uitrekking van de veer is 2A. Als de uitrekking van de veer gelijk is aan A, is Ek de waarde van de kinetische energie.
Dan is:
O a. A = 20 cm en Ek = 0,50 J.
O b. A = 20 cm en Ek = 1,5 J.
O c. A = 40 cm en Ek = 0,50 J.
O d. A = 40 cm en Ek = 1,5 J.

Mijn uitwerking:
Op het moment dat de veer maximaal is uitgerekt is de Ep maximaal en de Ek 0.
Ep= m.g.h en Ep= ΔL ^2 . k / 2
dus 0.50*g* 2A = 4A^2 * 25 / 2
=> A= 0.20 cm
en dus de totale energie = 2 J
Als de veer A is uitgerekt, is de Ep gelijk aan:
Ep= 0.2^2 * 25/2= 0.5 J
en is de Ek dus 2- 0.5 = 1.5 J

Blijkt dat het antwoord a moet zijn?

Alvast bedankt

Dit onderwerp past beter in het huiswerkforum en is daarom verplaatst.

Voor vraag a. De spankracht wordt geleverd door het touw waarmee de kisten verbonden zijn.
(De gravitatiewet wordt hier blijkbaar niet beschouwd)

Omdat de kisten identiek zijn zal de afstand tussen beide trouwens onveranderd blijven.

Veranderd door Xenion, 16 februari 2010 - 14:47

vraag a, op elk moment dat die kisten glijden, zijn de snelheid en de versnelling gelijk aan elkaar. dus F=0
Waarom zou de ene kist aan de andere gaan trekken?

(De gravitatiewet wordt hier blijkbaar niet beschouwd)

Correct opgemerkt, maar laten we die verwaarloosbare kracht inderdaad maar buiten beschouwing laten.

Voor vraag a. De spankracht wordt geleverd door het touw waarmee de kisten verbonden zijn.

Ik zie niet hoe dit een uitleg of aanzet daartoe moet zijn voorhet weerleggen van:

Er werkt toch wel een kracht tussen beide kisten, de spankracht.

Omdat de kisten identiek zijn zal de afstand tussen beide trouwens onveranderd blijven.

En als het twee heel verschillende kisten zijn? Zou het dan anders moeten wezen (wrijving verwaarloosd)?

Ik zie niet hoe dit een uitleg of aanzet daartoe moet zijn voorhet weerleggen van:

De mogelijkheden spreken over krachten die de kisten rechtstreeks op elkaar uitoefenen. (In mijn ogen telt het dan niet als het touw ze zou leveren.)

En als het twee heel verschillende kisten zijn? Zou het dan anders moeten wezen (wrijving verwaarloosd)?

Als de onderste zwaarder is dan zou deze toch trekken aan de bovenste of omgekeerd dan zou de bovenste toch de onderste vooruitduwen? (Ik ga er dan van uit dat ze initieel op een andere afstand dan de limiet-afstand waren.)

Veranderd door Xenion, 16 februari 2010 - 14:59

De mogelijkheden spreken over krachten die de kisten rechtstreeks op elkaar uitoefenen. (In mijn ogen telt het dan niet als het touw ze zou leveren.)

Dat vind ik sterk lijken op het zoeken van spijkers op laag water

Als de onderste zwaarder is dan zou deze toch trekken aan de bovenste of omgekeerd dan zou de bovenste toch de onderste vooruitduwen? (Ik ga er dan van uit dat ze initieel op een andere afstand dan de limiet-afstand waren.)

Ehm , Galileï zou zich in zijn graf omdraaien als hij dat hoorde........

Dat vind ik sterk lijken op het zoeken van spijkers op laag water

Je hebt zonet mijn kennis van Nederlandse gezegden verrijkt met deze. Ieder zijn visie he

Ehm , Galileï zou zich in zijn graf omdraaien als hij dat hoorde........

Lol, nu je het zegt. Intuïtief klinkt het logisch, maar beide objecten hebben inderdaad onafhankelijk van hun massa een identieke versnelling. Stom (Ben een beetje verkouden vandaag, mss daarmee )

Je hebt zonet mijn kennis van Nederlandse gezegden verrijkt met deze.

Graag gedaan

Ieder zijn visie he

Nou, in dit forum is de geprefereerde visie: "beter de zaken niet ingewikkelder te maken dan ze zijn".

(Ben een beetje verkouden vandaag, mss daarmee )

Prima excuus

Verder met de tweede vraag dan maar:

b)Een voorwerp met een massa M van 0,50 kg wordt vastgehecht aan een veer die aan het plafond hangt. De veerconstante k is gelijk aan 25 N/m. Het systeem wordt losgelaten vanuit de positie waarbij de veer niet uitgerekt is .

Het voorwerp zal op en neer dansen. De maximale uitrekking van de veer is 2A. Als de uitrekking van de veer gelijk is aan A, is Ek de waarde van de kinetische energie.
Dan is:
O a. A = 20 cm en Ek = 0,50 J.
O b. A = 20 cm en Ek = 1,5 J.
O c. A = 40 cm en Ek = 0,50 J.
O d. A = 40 cm en Ek = 1,5 J.

Mijn uitwerking:
Op het moment dat de veer maximaal is uitgerekt is de Ep maximaal en de Ek 0.
Ep= m.g.h en Ep= ΔL ^2 . k / 2
dus 0.50*g* 2A = 4A^2 * 25 / 2
=> A= 0.20 cm
en dus de totale energie = 2 J
Als de veer A is uitgerekt, is de Ep gelijk aan:
Ep= 0.2^2 * 25/2= 0.5 J
en is de Ek dus 2- 0.5 = 1.5 J

Blijkt dat het antwoord a moet zijn?

Behoud van energie stelt dat Ep+Ek = constant
wat is Ep in je probleem?
m*g*h voor het gravitatieveld en ΔL ^2 . k / 2 van de veer

de totale potentiële energie wordt dus gegeven door
ΔL ^2 . k / 2 + m*g*h
Nu kan je behoud van energie invullen voor uitrekking A en voor uitrekking 2A
Vermits de totale energie constant moet zijn, kan je deze gelijkstellen
en hieruit haal je een verband tussen Ek en A
en hieruit zou je de juiste oplossing kunnen afleiden



jouw manier zou ook werken, maar je moet wel met de juiste potentiële energie werken

Veranderd door Tommeke14, 16 februari 2010 - 18:23

Euh oke ik geloof dat ik de eerste vraag snap.. Dus de twee blokken werken geen directe kracht op elkaar uit maar allebei wel op het touw. Maar als dat zo is dan klopt het toch ook dat als het ene blok zwaarder is, beide nog altijd geen kracht op elkaar uitoefenen, maar allebei wel op het touw en doordat dat zwaardere blok meer kracht dan dat ander blok uitoefent op het touw, het touw wordt getrokken naar het zwaarder blok en hierdoor het lichtere blok mee...

En de twee blokken die dan de helling afbewegen, door wat wordt deze beweging veroorzaakt? De resultante van de zwaartekracht en (normaalkracht + sinus van de hoek die de blokken met het opp maken)?

bedankt!

Euh oke ik geloof dat ik de eerste vraag snap.. Dus de twee blokken werken geen directe kracht op elkaar uit maar allebei wel op het touw.

Vergeet dit detail.

Maar als dat zo is dan klopt het toch ook dat als het ene blok zwaarder is, beide nog altijd geen kracht op elkaar uitoefenen, maar allebei wel op het touw en doordat dat zwaardere blok meer kracht dan dat ander blok uitoefent op het touw, het touw wordt getrokken naar het zwaarder blok en hierdoor het lichtere blok mee...

Nee, een grote kist valt afgezien van wrijving even snel als een kleine kist. Langs een helling glijden is weinig anders dan vallen. De kisten glijden even snel naar beneden (wrijving wordt nog steeds verwaarloosd) en bijgevolg oefenen ze ook geen kracht op elkaar uit, al of niet via het touw.

En de twee blokken die dan de helling afbewegen, door wat wordt deze beweging veroorzaakt?

Door de langs het hellingoppervlak liggende component van de zwaartekracht dus.

Nu wel gesnapt?

Nu wel gesnapt?

Ja... 'k Ga het toch maar eens herbekijken denk ik