Ik ben op dit moment verticale cirkelbeweging aan het (be)studeren, maar er zijn een aantal punten waar ik nog niet uit kom. Zouden jullie mij hierin kunnen helpen?
Stel je hebt te maken met een verticale cirkelbeweging (bijvoorbeeld een spijker is in de muur geslagen, en aan de spijker hangt een touwtje met een massa op het eind).
Nou stel ik mij voor dat er t.a.t. zwaartekracht (omlaag) werkt op de massa, en spankracht (langs het touwtje naar het middelpunt van de cirkel), en geen verdere krachten (wrijving wordt verwaarloosd).
Maar wat ik dan niet snap is dat bij deze opstelling de nettokracht nooit in de bewegingsrichting is. Moet de nettokracht niet inwaarts in de cirkel in de bewegingsrichting zijn voor verticale cirkelbeweging? Want nu is de nettokracht 0 als de massa op "half 7" stil hangt, of recht naar beneden als ie op "12 uur" is, of op alle andere momenten tegengesteld aan de bewegingsrichting (maar nog wel inwaarts in de cirkel).
Of betekent dit enkel dat de massa vertraagt tijdens de cirkelbeweging? Als dat zo is, wat bepaalt dan dat de massa een verticale cirkelbeweging maakt? Zijn de voorwaardes hiervoor dat de spankracht t.a.t. groter moet zijn dan 0 en dat het touwtje niet tijdens de beweging van lengte verandert?
Verder wordt er gezegd dat de vergelijking die deze beweging beschrijft de volgende is:
Fspan + Fz*cos(alfa) = (mv^2) / r
Ik begrijp dat dit komt van de formule van de middelpuntzoekende kracht, maar ik snap niet zo goed waarom ik de zwaartekracht moet vermenigvuldigen met cos(alfa). Ik heb een schets gemaakt en ik zie wel welke component van de zwaartekracht Fz*cos(alfa) is, maar ik begrijp niet waarom alleen deze component relevant is, en niet de andere.
Ik kan helaas mijn schetsen niet inscannen/fotograferen, maar ik heb wel een plaatje gevonden op internet wat mijn eigen schetsen goed reflecteert:
