Springen naar inhoud

Raadsels rond een rollende haspel


  • Log in om te kunnen reageren

#1

*_gast_Bartjes_*

  • Gast

Geplaatst op 18 april 2013 - 14:32

Dit huiswerktopic roept bij mij veel vragen op die in een huiswerkforum vermoedelijk minder op hun plaats zijn. Daarom dit nieuwe topic.

Het gaat in de kern om deze opstelling:

rollende-haspel.JPG

De vraag is nu wat er gebeurt wanneer we dit systeem vanuit rust loslaten. De cruciale onderstelling (en wellicht ook de achilleshiel) is dat de haspel zonder slip rolt.

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

#2

*_gast_Bartjes_*

  • Gast

Geplaatst op 18 april 2013 - 14:52

In de tekening zit - zie ik nu - nog een foutje. Het moet zijn:

I = k2.mh .

#3

Michel Uphoff

    Michel Uphoff


  • >5k berichten
  • 5667 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 18 april 2013 - 15:43

Mij lijkt die slip ook de Achilleshiel.

Als ik de haspel zie als een tandwiel dat over een heugel kan rollen, kan ik niet anders dan tot de conclusie komen dat de haspel naar rechts moet bewegen. De haspel kan naar links rollen, maar pas na slippen door de dan in de haspel opgebouwde kinetische rotatie energie.

Lastig, ik krijg het ook niet zo snel in een passende formule.

[edit] Net even geprobeerd met een rolletje tindraad (je moet wat) en inderdaad gaat de haspel naar rechts, en wordt dus de kabel bij afwezigheid van slip op de haspel gerold.[/edit]

Veranderd door Michel Uphoff, 18 april 2013 - 17:11

Motus inter corpora relativus tantum est.

#4

*_gast_Bartjes_*

  • Gast

Geplaatst op 18 april 2013 - 16:31

Zou dus het gewicht mg worden opgetild?

Dat geeft dan een probleem, immers waar haalt het systeem de zo ontwikkelde kinetische (en extra potentiële) energie vandaan?

Veranderd door Bartjes, 18 april 2013 - 16:36


#5

Michel Uphoff

    Michel Uphoff


  • >5k berichten
  • 5667 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 18 april 2013 - 17:03

Nee, dat is fysiek onmogelijk zoals je terecht stelt.

Oeps.. ik heb links en rechts weer eens doorelkaar gegooid zie ik. Excuus voor de verwarring, ik heb het berichtje maar aangepast.

De haspel rolt dus naar rechts en roteert daardoor met de klok mee, de omtrek pi*R is groter dan de omtrek pi*r, dus zal per volledige rotatie het touw pi*(R-r) dalen.

Veranderd door Michel Uphoff, 18 april 2013 - 17:13

Motus inter corpora relativus tantum est.

#6

*_gast_Bartjes_*

  • Gast

Geplaatst op 18 april 2013 - 17:36

Dat verandert de zaak. Ik had die mogelijkheid dat de haspel naar rechts gaat bewegen nog niet serieus bekeken.

#7

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 45518 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 18 april 2013 - 22:02

in deze topic is daar ook al eens over geknobbeld.
spijtig dat er enkele afbeeldingen verdwenen zijn.

http://www.wetenscha...__fromsearch__1
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

#8

*_gast_Bartjes_*

  • Gast

Geplaatst op 18 april 2013 - 22:17

in deze topic is daar ook al eens over geknobbeld.
spijtig dat er enkele afbeeldingen verdwenen zijn.

http://www.wetenscha...__fromsearch__1


Voor het oorspronkelijke huiswerktopic heb ik inmiddels een oplossing geplaatst, daarbij uitgaande van een rolbeweging naar rechts (zie aldaar). Maar de vraag hoe je beredeneert in welke richting die (rol)beweging gaat plaatsvinden blijft interessant.

In welk topic zullen we die discussie voortzetten?

#9

EvilBro

    EvilBro


  • >5k berichten
  • 6737 berichten
  • VIP

Geplaatst op 19 april 2013 - 07:19

Veritasium for the win (Voor het antwoord op dit topic moet je blijven kijken tot het derde filmpje.)

#10

Benm

    Benm


  • >5k berichten
  • 9090 berichten
  • VIP

Geplaatst op 19 april 2013 - 12:04

Verbazend, en eigenlijk ook heel logisch als je erover nadenkt... kwestie van het plaatje iets anders tekenen met de krachten ten op zichte van het contactpunt van de haspel en de grond, ipv te concentreren om het midden van de haspel.
Victory through technology

#11

*_gast_Bartjes_*

  • Gast

Geplaatst op 19 april 2013 - 13:36

Uit onderstaande plaatje zie je dat de haspel ook bij schuin omhoog trekken niet naar links kan rollen. Dan zou de opstelling immers vanuit het niets in kinetische en potentiële energie toenemen.

rollende-haspel-schuin.JPG

(Uiteraard bij de veronderstelling van de afwezigheid van slip.)

#12

Benm

    Benm


  • >5k berichten
  • 9090 berichten
  • VIP

Geplaatst op 19 april 2013 - 14:42

Wat noem je 'schuin omhoog'?

Als je het touwtje (bijna) 90 graden omhoog trekt rolt die haspel zeker naar links, maar er zal ergens een omslagpunt liggen.
Victory through technology

#13

*_gast_Bartjes_*

  • Gast

Geplaatst op 19 april 2013 - 15:07

Wat noem je 'schuin omhoog'?

Als je het touwtje (bijna) 90 graden omhoog trekt rolt die haspel zeker naar links, maar er zal ergens een omslagpunt liggen.


Ik gebruik een energetische benadering omdat ik dat veel begrijpelijker vind. Bij het vanuit rust naar links rollen van de haspel wordt het gewichtje opgetild, wat zou betekenen dat het toestel vanuit het niets energie vergaart.

Als het omslagpunt nog voor de 90 graden ligt, zou dat bij een hoek moeten zijn waarbij de haspel en het gewichtje elkaar in evenwicht houden. De haspel zou dan vanuit rust niet in beweging komen.

Is dit waar Jan op doelt?

http://www.wetenscha...post__p__202392

Veranderd door Bartjes, 19 april 2013 - 15:15


#14

*_gast_Bartjes_*

  • Gast

Geplaatst op 19 april 2013 - 15:24

Zoiets?

rollende-haspel-omslag.JPG

#15

*_gast_Bartjes_*

  • Gast

Geplaatst op 19 april 2013 - 19:48

http://upload.wikime...e_Mechanica.pdf

En dan: 7.2.5.1.b.

Daar is te lezen dat we inderdaad de zaak t.o.v. het contactpunt met de vloer mogen bekijken. Wanneer nu het verlengde van het touw door het contactpunt met de vloer loopt, is het totale moment van de krachten op de haspel t.o.v. dit contactpunt nul. Dan komt de haspel vanuit rust dus niet in beweging.

In de energetische benadering zou je moeten aantonen dat bij de "omslaghelling" van het touw het gewichtje bij een infinitesimale rollende verplaatsing van de haspel noch omhoog noch omlaag beweegt.

Veranderd door Bartjes, 19 april 2013 - 19:57






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures