Berekenen hoogte gebouw als de afstand en tijd langs het vallen langs een raam bekend zijn

Nick stelde deze vraag op 26 oktober 2016 om 13:31.

 Hoi,

Ik heb een vraagstuk waar ik niet uitkom.

De vraag: 
Een vallende steen doet er 0,33 s over om een 2,2 m hoog raam te passeren. Vanaf welke hoogte boven de bovenkant van het raam is de steen gevallen?

Gegevens:
y0 = 0 m
y = ? (bovenkant van het raam)
v0 = 0 m/s
v = ?
a = 9,81 m/s^2

Formule:
y=y0+v0*t+1/2*at^2

Invullen levert:
y= 0 + 0 + 1/2*(9,81)t^2

Onderaan het raam:
y+2,2=1/2*(9,81)*(t+0,33)^2

Substitutie van formule y in deze formule levert:
1/2*(9,81)t^2 +2,2 = 1/2*(9,81)*(t+0,33)^2

Uit deze formule moet ik t kunnen berekenen, maar dat lukte mij niet. Kan iemand mij hiermee helpen?


Reacties

Theo de Klerk op 26 oktober 2016 om 14:14
Je maakt het je moeilijker dan nodig. Je aanpak lijkt goed maar je gooit twee tijden t op een hoop: er is een t voor de tijd om tot de bovenkant van het raam te komen en een andere t waarop de steen de onderkant bereikt. Da's een andere t waarde!

Bekijk het eens simpeler:
Gegeven is dat het raam 2,2 m hoog is en dat die afstand door een vallende steen in 0,33 s wordt doorlopen.
Even aannemend dat er geen wijvingskrachten zijn geldt zoals je al zegt
y = 1/2 gt2 + v0t + y0
De bovenkant van het raam nemen we als y0 = 0 m, de afgelegde weg y = 2,2 m (hoogte raam) en tijd t = 0,33 s:
2,2 = 1/2 . 9,81 (0,33)2 + v0 (0,33)
Hierin is alleen v0 onbekend. Die kun je dus uitrekenen.

Die v0 is blijkbaar de snelheid die de steen al had gekregen door van een grotere hoogte te vallen. Voor de snelheidstoename door de zwaartekracht weet je  v0 = g.t = 9,81 tv
Dus tv is uit te rekenen: zo lang viel de steen al voordat hij bij de bovenkant van het raam kwam.
Welke afstand heeft hij in die tijd afgelegd?  s = 1/2 gtv2 = 1/2 . 9,81 tv2


Nick op 26 oktober 2016 om 15:20
Heel erg bedankt!
Alleen om de afstand uit te rekenen gebruikte ik de formule:

v^2 = v0^2 + 2a(y-y0),

waarin v0 = 0 m/s en y0 = 0 m, v=v0 bovenrand raam(hiervoor uitgerekend).

Hiermee kwam ik wel op het goede antwoord uit :)

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Noortje heeft zevenentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Noortje nu over?

Antwoord: (vul een getal in)