dag Lianne,

die klopt (nog) niet:


klopt. Hiermee heb je de middelpuntzoekende kracht uitgerekend. Maar dat is NIET gelijk aan de normaalkracht die de baan op het autootje uitoefent. Een andere kracht helpt namelijk óók nog mee om dat autootje in de baan te houden. Zie je welke?

Groet, Jan

Zwaartekracht ?

yep. Op die plaats in de baan wijst die ook perfect naar dat middelpunt.

Bij een bepaalde precies uitgemeten snelheid zou de benodigde Fmpz precies even groot kunnen zijn als de zwaartekracht, en komt het autootje nét niet los van de baan. Ergo: dán helemaal geen normaalkracht van de baan meer nodig. Maar hier is die snelheid te groot en moet de baan meehelpen.

Groet, Jan

Ja dat snap ik, maar hoe maak ik dan die berekening...
welke formule gebruik ik?

Als je vraagt om een formule heb je blijkbaar niet helemaal door hoe het in elkaar zit, het principe van heel de zaak is nog niet helemaal geland bij jou. 

Poging:

Uit zichzelf zou dat autootje als het eenmaal een snelheid heeft die snelheid het liefst volhouden, in dezelfde richting. Rechtdoor dus. 
Er is een kracht nodig om dat autootje in die bocht te houden (zijwaarts te trekken/duwen richting het middelpunt van de bocht). Die kracht noemen we daarom middelpuntzoekende kracht of centripetaalkracht.

maar goed, centripetaalkrachten zijn geen 'echte' krachten, net zo min als nettokrachten.  
Een (optelsom van) echte kracht(en) kan wel als centrifugaalkracht fungeren.
Centripetaalkracht en nettokracht zijn dus rekenkrachten, een soort van boekhoudkundige krachten.

in dit geval zijn er twee krachten die samen die benodigde centripetaalkracht van 2,95 N kunnen leveren:



daar een formule voor gaan bedenken is een beetje overkill als eenmaal je kwartje gevallen is. 

Valt 'ie?

groet, Jan

Ik denk het wel, 2.95N is de kracht die samen de 2,95 N vormt, dus dit komt voort uit de Normaalkracht en de zwaartekracht. Als je de zwaartekracht berekend, en dat van de 2.95 aftrekt hou je de normaalkracht over? klopt dit?

helemaal :)

Oke ik snap het, en dan C. Ik snap dat fN-fz=m*v^2/r

maar ik moet de snelheid aantonen met een berekening. Dat kan eigenlijk niet met deze formule.

dus dan de kinetische energie en zwaarte energie gebruiken? Maar dan zit je weer met hoogte...

bedoel je opdracht c?

Ja

1) minimale snelheid bovenin wil zeggen: dié snelheid waarbij het autootje nog nét niet loskomt van de baan.
2) je zag al dat bij een snelheid bovenin van 5 m/s dat autootje nog lánge niet loskomt, want dat er nog een relatief forse normaalkracht nodig is om het autootje in de baan te houden. Denk desnoods ter bevestiging even omgekeerd: met die snelheid wordt het autootje nog behoorlijk stevig tegen de baan gedrukt.
3) "net niet loskomen" zal het autootje dus doen als de snelheid zó klein is geworden dat de benodigde centripetaalkracht daardoor zó klein is geworden  dat de normaalkracht 0 wordt
4) m.a.w.   "net niet loskomen" zal het autootje dus doen als de snelheid zó klein is geworden dat de benodigde centripetaalkracht daardoor precies gelijk geworden is aan de zwaartekracht op het autootje.
5) de snelheid v_bovenin die daarbij hoort is te berekenen.
6) rest nu de vraag welke snelheid het autootje onderin moet hebben om bovenin die snelheid nog over te houden. Dat is een kwestie van "kinetische energie onderin wordt omgezet in hoogte-energie, waarbij voldoende kinetische energie overblijft voor voldoende snelheid bovenin".
7) de hoogte die het autootje bereikt is bekend: neem in dit geval aan dat het autootje een puntmassa is die precies die baan met straal 55 cm volgt.

groet, Jan

Dus dan is de hoogte 55 Cm? En dan?

euhm.....



uit mijn lijstje punt 5 afwerken, met het inzicht van de punten 1-4: bereken dus eerst de maximale  snelheid bovenin waarbij Fz nog niet kleiner is dan Fmpz.

En dan punt 6 dat je al eerder opmerkte

Is de hoogte 110? En dan e kin = e zwaarte ? Ben even de weg kwijt

v_o = snelheid onderin
v_b = snelheid bovenin

los op v_b :
Fz = Fmpz, dus mg = ½mv_b²

los dan op v_o
energiebehoud, dus ½mv_o² = ½mv_b² + mgΔh

als de straal van die baan 55 cm is, dan is de diameter 1,1 m en aangezien die baan rechtop staat is dat dan ook de hoogtetoename van het autootje ja.

NB, alles invullen in standaardeenheden, dus meters, seconden en kilogrammen.

groet, Jan 

Ik snap het!

nu vraag d en e nog.

ik ga dan weer uit van energie behoud.
hier heb je veer energie en kinetische energie. 

Is net dan fveer onder= kinetisch boven?

en bij f veer gebruik je de uitrekking van de veer, maar die is niet gegeven, hoe kan ik dan toch verder met d en e?

post die twee vragen d) en e) hier dan eens? Want ik heb geen idee waar je het over hebt. 

en wat is precies je probleem met d) ? 

Speel eens in gedachten "het filmpje" af: wat gebeurt er eigenlijk? 
Je drukt een veer in. Bij het ontspannen wordt die veerenergie omgezet in kinetische energie zoals je al opmerkte. Wat is dan nog je probleem om dit gebeuren in een berekening te vangen? Want op dat punt leek je eerder ook vast te lopen. 

op welke plaats wordt die veerenergie omgezet in kinetische energie? 

Op het moment dat je die veer loslaat en het autootje snelheid krijgT... Alleen f veer kun je niet uitrekenen want je hebt de uitrekking niet, dus dan wordt het fveer = f kinetisch?

zet de boel alsjeblieft eens NETJES op een rijtje want er is niemand die het heeft over veerKRACHT, en een kinetische kracht bestaat niet.

je zoekt het in de richting van een omzetting van energie (E) 

verder wordt gegeven:

• veerconstante (c) (en die wordt expliciet erbij vermeld en zou dus mogelijk héél nuttig kunnen zijn, een sleutelhint eigenlijk)
• de kinetische energie (Ekin) die moet ontstaan 

en er wordt gevraagd;

• indrukking (u) 

E=½ku² =  Ekin = ½m⋅v²

klopt dat?

ja natuurlijk!!
waarom twijfel je daar zo aan?