Ik heb een vraag over hoe je precies de spankracht moet uit rekenen.
tank van 70 ton en hij valt naar beneden want hij hangt aan een helicopter vast en de hoogte is 64,2 meter
Reacties
Theo de Klerk
op
30 mei 2018 om 20:53
kracht = F = Δp/Δt = m Δv/Δt (in niet-relativistische gevallen)
De kracht die op de kabel aan en op de helicopter wordt uitgeoefend is wanneer die vrij vallende tank ineens wordt tegengehouden (nieuwe v=0, dus Δv = veind -0= veind) en in hoeveel tijd Δt gebeurt dat? Meestal heel kort (de kabel zal iets uitrekken - dat geeft wat meer tijd).
Maar in je voorbeeld: massa 70 ton = 70 000 kg Valt over een afstand van 64,2 m naar beneden. De snelheid die daarbij bereikt wordt is veind = √(2hg) . Als de kabel in 0,5 s de tank tot stilstand brengt, dan moet die kabel eventjes een kracht F = 70 000 x √(2 x 64,2 x 9,81) /0,5 newton weerstaan. Moet de kabel dat in 0,1 s al kunnen doen, dan is de kracht 5x groter!
Als de tank eenmaal stilhangt, is de kracht verminderd tot het gewicht van de tank, F = mg = 70 000 x 9,81 newton. Veel minder dan de initiele "ruk" bij stilstand.
Dat is ook de reden waarom een karate expert in een zeer korte Δt een heel grote kracht kan produceren waardoor planken breken. Of waarom een bal die prima aan een (wollen) draad hangt de draad breekt als hij al vallend tot stilstand moet komen. Het is ook het principe achter kreukelzones en valhelmen: doordat de auto kreukelt en een helm indeukt win je tijd voordat je stilstaat, waardoor Δt groter wordt en F kleiner: een grotere kans een dergelijke F kracht te overleven.
