Rollen zonder slippen

Moderator: physicalattraction

Reageer
Gebruikersavatar
Berichten: 3.330

Rollen zonder slippen

Een keu geeft een biljartbal een horizontale impuls J zodat de bal rolt zonder te slippen als hij begint te bewegen. Op welke hoogte boven het middelpunt van de bal ( zij straal bal R) moet men de bal stoten?
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?

Gebruikersavatar
Berichten: 6.905

Re: Rollen zonder slippen

wat is de dynamische wrijving bal-tafel?
Het vel van de beer kunnen verkopen vraagt moeite tenzij deze dood voor je neervalt. Die kans is echter klein dus moeten we zelf moeite doen.

Gebruikersavatar
Berichten: 3.330

Re: Rollen zonder slippen

Niet gegeven, dus blijkbaar niet nodig.
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: Rollen zonder slippen

noslip.GIF
noslip.GIF (4.91 KiB) 1085 keer bekeken
Het impulsmoment van de bal t.o.v. het punt c na de botsing is gelijk aan
\(L_{na}=I_{cm}\omega+mv_{cm}R=\frac{2}{5}mR^2\omega+mv_{cm}R\)
Rollen zonder slippen betekent
\(v_{cm}=\omega R\)
dus
\(L_{na}=\frac{7}{5}m\omega R^2\)
.

Impulsmoment voor de stoot:
\(L_{voor}=F\Delta t h=L_{na}=\frac{7}{5}m\omega R^2\)
(impulsmomentbehoud).

Oftewel
\(h=\frac{7m\omega R^2}{5F\Delta t}\)
De stoot van de biljartkeu is gelijk aan:
\(F\Delta t=\Delta p=p_{na}-p_{voor}=p_{na}=mv_{cm}=m\omega R\)
invullen:
\(h=\frac{7m\omega R^2}{5m\omega R}=\frac{7}{5}R\)
.
Never express yourself more clearly than you think.

- Niels Bohr -

Berichten: 44

Re: Rollen zonder slippen

Mooi bewijs. Zo heb ik ook nog weer wat nieuwe dingen geleerd. Ik begrijp alleen nog niet waarom de wrijvingskracht die de tafel op de bal uitoefent niet meedoet in de vergelijking. Die kracht levert toch ook nog een extra impulsmoment (in het geval dat er iets lager gestoten wordt dan de hoogte jij hebt uitgerekend)? Is je h dan alleen een garantie voor het niet slippen, onafhankelijk van de wrijving, of begrijp ik het gewoon niet?

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: Rollen zonder slippen

In mijn antwoord ben ik ervan uit gegaan dat de bal over een wrijvingsloos oppervlak beweegt (en zeer vermoedelijk was dat ook de bedoeling van kotjes vraag). In het geval met wrijving, zal de bal slechts instantaan na de botsing met
\(v_{cm}=\omega R\)
bewegen; de wrijving zal de bal direct afremmen en het hele verhaal gaat niet meer op.
Never express yourself more clearly than you think.

- Niels Bohr -

Gebruikersavatar
Berichten: 3.330

Re: Rollen zonder slippen

In mijn antwoord ben ik ervan uit gegaan dat de bal over een wrijvingsloos oppervlak beweegt (en zeer vermoedelijk was dat ook de bedoeling van kotjes vraag). In het geval met wrijving, zal de bal slechts instantaan na de botsing met
\(v_{cm}=\omega R\)
bewegen; de wrijving zal de bal direct afremmen en het hele verhaal gaat niet meer op.


Als er rollen zonder slippen is dan is snelheid aanrakingspunt 0, dus speelt wrijving geen rol. In ieder geval mooi bewijs van Phys vind ik.
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?

Reageer