[natuurkunde] impulsmoment

wetenschappers

Je natuurkundedocent houdt een tollend fietswiel vast terwijl hij op een stilstaande wrijvingsloze draaitafel staat. Wat zou er gebeuren als de docent de as van het wiel 90° zou kantelen.

Het antwoord is blijkbaar dat hij in dezelfde richting beweegt maar langzamer.

Kan iemand verklaren waarom dit zo is?

alvast bedankt.

Jan van de Velde

al eens gehoord van de ietwat eenvoudigere behoudswet, de wet van behoud van impuls p=m·v (zeg maar, de wet van behoud van hoeveelheid beweging )?

wetenschappers

Ja ik weet dat impulsmoment ook kan geschreven worden als L=r.p.sinα waarbij hier sin90°=1 dus is hier L=rp=rmv=mr²ω=Iω....

Jan van de Velde

Dat was niet zozeer wat ik bedoelde, maar dan weet je ook dat richting bij impulsbehoud een rol speelt. Bij impulsmoment is dus tevens de draairichting belangrijk.

Als die knaap op die draaitafel een draaiend fietswiel dwingt om in een ander vlak te gaan draaien verandert hij daarmee de hoeveelheid draaiing van dat wiel (dat draait misschien nog even snel, maar in een andere draairichting). Ter voldoening van de wet van behoud van hoeveelheid draaiing gaat hij daarbij zelf draaien.

wetenschappers

Tot zover ben ik mee. Maar hoe weet je dan dat hij in dezelfde richting gaat draaien maar langzamer.?

Jan van de Velde

Welke factoren spelen nog meer een rol bij de bepaling van dat impulsmoment (zie formule)?

impulsmoment_wiel,voor + impulsmoment_docent,voor= impulsmoment_wiel,na + impulsmoment_docent,na

wetenschappers

Is het impulsmoment_wiel,na= impulsmoment_wiel,voor?

Jan van de Velde

Nee, want de richting is veranderd, impulsmoment dus ook (impulsmoment is en vectoriële grootheid)

Misschien zie je dat niet cijfermatig, (dwz het zal best even snel ronddraaien) maar dat is omdat de docent een kracht uitoefende om dat wiel van richting te veranderen.

Eerst draaide dat wiel (naar ik aanneem) in het horizontale vlak. Als het wiel dan rechtop is geduwd heeft dat wiel in het horizontale vlak geen draaiing meer. Maar die draaiing in het horizontale vlak kan niet zomaar verdwijnen. Die draaiing is nu overgedragen op het voorwerp (de docent met draaitafel) dat de draaiing uit dat horizontale vlak duwde.

wetenschappers

dus impulsmoment_wiel,voor= impulsmoment_docent,na?

En impulsmoment_wiel,na=0 en impulsmoment_docent,na?

Waardoor de docent in dezelfde richting draait als de wiel in het begin?

Jan van de Velde

wetenschappers schreef: ↑zo 27 jan 2013, 17:21
dus impulsmoment_wiel,voor= impulsmoment_docent,na?

Waardoor de docent in dezelfde richting draait als de wiel in het begin?

wel in dat horizontale vlak. In het verticale vlak is er natuurlijk ook wel wat gebeurd, maar dat is niet zo zichtbaar. Voorheen was in dat verticale vlak het impulsmoment namelijk nul, en dat blijft ook zo. Daar is namelijk de aarde gaan draaien met een impulsmoment tegengesteld aan dat fietswiel.

wetenschappers

En daar hou je dan geen rekening mee ? Maar waarom draait de docent dan trager dan het fietswiel?

Jan van de Velde

wetenschappers schreef: ↑zo 27 jan 2013, 17:29
Maar waarom draait de docent dan trager dan het fietswiel?

Jan van de Velde schreef: ↑zo 27 jan 2013, 16:46
Welke factoren spelen nog meer een rol bij de bepaling van dat impulsmoment (zie formule)?

wetenschappers

L=rp=rmv --> v=L/mr en de massa van docent+draaischijf is groter dan dat van het wiel. Waardoor de snelheid kleiner moet zijn om een even grote impulsmoment te bekomen?

wetenschappers

Snap het. Bedankt voor de uitleg

Jan van de Velde

wetenschappers schreef: ↑zo 27 jan 2013, 17:55
L=rp=rmv --> v=L/mr en de massa van docent+draaischijf is groter dan dat van het wiel. Waardoor de snelheid kleiner moet zijn om een even grote impulsmoment te bekomen?

sjuust.

En dat tegengestelde impulsmoment dat de aarde krijgt in het verticale vlak waar het wiel heendraaide merk je niks van, omdat de aarde zo'n gruwelijk veel groter traagheidsmoment heeft dan dat wiel.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[natuurkunde] impulsmoment

impulsmoment

Re: impulsmoment

Re: impulsmoment

Re: impulsmoment

Re: impulsmoment

Re: impulsmoment

Re: impulsmoment

Re: impulsmoment

Re: impulsmoment

Re: impulsmoment

Re: impulsmoment

Re: impulsmoment

Re: impulsmoment

Re: impulsmoment

Re: impulsmoment