[natuurkunde] Mechanica oefening evenwicht ladder

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Berichten: 7

Mechanica oefening evenwicht ladder

Hoi
 
Voor het vak Mechanica hebben we een oefening gekregen. Is er iemand die dit zou kunnen uitleggen?
Opgave: 
Een ladder van 8m staat tegen een muur en maakt met de grond een hoek van 75°. De ladder weegt 600N en het gewicht grijpt aan in het midden. Op 1,5m van de bovenkant van de ladder staat een persoon van 800N. Er is geen wrijving tussen de ladder en de vloer en tussen de ladder en de muur. De ladder is bevestigd met een koord in punt O, zodat de koord loodrecht op de ladder staat.
a) Bereken de spankracht in de koord.
b) Bereken de steunpunt- reactie in punt A en B
kweneie.png
kweneie.png (96.73 KiB) 1922 keer bekeken

Gebruikersavatar
Berichten: 4.536

Re: Mechanica oefening evenwicht ladder

Advies:
Teken alle werkzame actie- en reactiekrachten in het systeem.
Ontbindt al deze krachten in een horizontale (x-component) en een verticale (y-component)
 
Pas de 3 evenwichtsvoorwaarden toe.
1 De som van de alle krachtcomponenten in de x-richting = 0
2 De som van de alle krachtcomponenten in de y-richting = 0
3 De som van de momenten van alle krachtcomponenten ten opzichte van een willekeurig (slim) gekozen punt =0 
(kies bijvoorbeeld punt B)
 
Uit al die vergelijkingen rollen dan de gevraagde krachten.

Berichten: 7

Re: Mechanica oefening evenwicht ladder

Bedankt voor je tips

Als ik dit probeer uit op te lossen krijg ik een vergelijking met meerdere onbekende krachten waardoor dit niet op te lossen is. Kan u misschien mij op weg helpen door de reactiekrachten in A en B te beschrijven? Zijn deze loodrecht op het vlak of onder bepaalde hoek

Gebruikersavatar
Berichten: 4.536

Re: Mechanica oefening evenwicht ladder

Er is geen wrijving, dus FA en FB staan loodrecht op het steunvlak.
Ladder.jpg
Ladder.jpg (69.73 KiB) 1913 keer bekeken

Berichten: 7

Re: Mechanica oefening evenwicht ladder

Bedankt wist niet dat de reactiekrachten loodrecht waren

Gebruikersavatar
Berichten: 4.536

Re: Mechanica oefening evenwicht ladder

Graag gedaan :D
Sx en Sy kun je uitdrukken in S.
De 3 evenwichtsvoorwaarden leveren 3 vergelijkingen met 3 onbekenden op. (S,FA,FB)
Door middel van substitutie kun je S,FA en FB dan oplossen.
Laat maar zien hoever je hiermee komt ... dan kijken we verder

Berichten: 7

Re: Mechanica oefening evenwicht ladder

Gev:  Fs, Fb, Fa
Opl:   Fsy= Fs­x * tan(15)
        
         ∑Fx = 0
         Fax + Fsx = 0
 
         ∑Fy = 0
         Fsy – 800N – 600N + Fb= 0
         Fsy + Fby = 1400N
 
         ∑MbF = 0               (X*Fy) – (Y*Fx)
         -(7.727*Fax)–((0.139*Fsy)-(0.518*Fsx))+(1.682*800N)+(1.035 *600N)=0
         -7.727Fax – 0.139Fsy + 0.518Fsx + 1345.859Nm + 621.166Nm = 0
         -7.727Fax – 0.139Fsy + 0.518Fsx= -1967.025Nm
        
        
         Samenvoegen
         7.727Fsx – 0.139Fsy + 0.518Fsx= -1967.025Nm
         8.245Fsx – 0.139Fs = -1967.025Nm
         8.245Fsx – 0.139(Fsx * tan(15)) = -1967.025Nm
         8.245Fsx – 0.037Fsx= -1967.025Nm
         8.208Fsx= -1967.025Nm
         Fsx = -239.653N
 
         Fsy= Fsx * tan(15)
         Fsy = -239.653N * tan(15)
         Fsy = -64.215N
        
         Fs = √Fsy2 + Fsx2
         Fs = 248.107N
        
         Fax = -Fsx
         Fax = 239.653N
        
         Fby = 1400N - Fsy
         Fb = 1400N – (-64.215N)
         Fby = 1464.215N
 
Dit zijn men oplossingen

Gebruikersavatar
Berichten: 4.536

Re: Mechanica oefening evenwicht ladder

Dit ziet er goed uit! ;)
Je ziet.. deze methode werkt goed.
 
Ik kom uit op Fs=283,92N  FAx=274,24N  en FBy=1473,5N
 
Waarschijnlijk heeft dat te maken met iets afwijkende berekende waarde(n) van de loodrechte afstand van krachten t.o.v. punt B (dit is het punt ten opzichte waarvan de som van alle momenten 0 is.)

Berichten: 7

Re: Mechanica oefening evenwicht ladder

Is een afwijking van 30N niet zeer veel? 
 
Edit: Ik heb met jouw waarden de omgekeerde weg gedaan. Ik heb gevonden wat anders is: –((0.139*Fsy)-(0.518*Fsx))
Ik heb daarvan gemaakt –(0.139*Fsy)+(0.518*Fsx)
Is dat fout?

Gebruikersavatar
Berichten: 4.536

Re: Mechanica oefening evenwicht ladder

in jouw tekening zijn de momenten van Fsx , Fsy , G1 en G2 t.o.v. punt B allemaal negatief (tegen de klok in)
Alleen FAx heeft een positief moment.

Berichten: 7

Re: Mechanica oefening evenwicht ladder

Ik heb nog een klein vraagje. Moet je Sx en Sy in je berekeningen gebruiken als respectievelijk naar boven staand en naar rechts staand? Of naar beneden en links omdat de spankracht die richting ingaat

Gebruikersavatar
Berichten: 4.536

Re: Mechanica oefening evenwicht ladder

Het laatste inderdaad....
dus in de richting zoals in de tekening is aangegeven.(Sx naar links en Sy naar beneden)
spankracht Fs.jpg
spankracht Fs.jpg (7.9 KiB) 1913 keer bekeken
dit is belangrijk in verband met de tekenafspraak: 
F naar boven (+)
F naar beneden (-)
F naar links (-)
F naar rechts (+)

Berichten: 7

Re: Mechanica oefening evenwicht ladder

Heb het gedaan en kom net dezelfde waarden uit als u :) Bedankt voor de hulp!!! 

Gebruikersavatar
Berichten: 4.536

Re: Mechanica oefening evenwicht ladder

Graag gedaan.

Reageer