ballon waait opzij

Kareena stelde deze vraag op 25 november 2007 om 19:07.

Hallo,

Ik had een vraag die mijn leraar heel moeilijk beantwoordt:

Een ballon zit met een touw van 50cm vast aan de grond. Even later duwt de wind de ballon 30 cm opzij. De zwaartekracht is 0.40 N, nu moet ik de windkracht en de spankracht berekenen. Ik weet wel dat ik met de x-en y-componenten te werk moet gaan, maar ik kom er maar niet uit!

Alvast bedankt.

Kar.

Reacties

Wil op 25 november 2007 om 19:18

Volgens mij is dat wel te doen,

Je krijgt een schuine lijn dan...omdat de ballon naar rechts gaat, (of links),

En dan kan je de Fz ook in de ballon tekenen, die moet uiteraard loodrecht en naar beneden,
Ontbinden, en rekenen maar...

Eerst de tekening maken...

Jan op 25 november 2007 om 19:20

Dag Kareena,

Om te beginnen: bedoel je met een zwaartekracht van 0,40 N hier niet een opwaartse kracht van 0,40 N??

Kun je trouwens een net plaatje (ongeveer) op schaal tekenen van de krachten op je ballon? (en dan liefst in een GIF-bestandje als bijlage toevoegen?)

Niet omdat ik dat niet zou kunnen, maar als je zoiets goed doet ben je er misschien gelijk uit ook....

En anders helpen we wel.

Groet, Jan

 

Kareena op 25 november 2007 om 19:22
Maar hoe moet je het dan precies ontbinden? Daar heb ik dus moeite mee. Ik bedoel hoe weet ik waar ik de y-component en de x-component moet tekenen?
Jan op 25 november 2007 om 19:27

Dag Kareena,

x-componenten teken je altijd horizontaal, y componenten altijd verticaal, zoals ook in elk assenkruis dat je bij wiskunde gebruikt.  Hier komt dat nog redelijk handig uit ook, want die windkracht is hier bedoeld als horizontaal en heeft dus alleen een x-component, en die zwaartekracht (of waarschijnlijker opwaartse kracht) werkt alleen verticaal en heeft dus alleen een y-component.

Gaat al beter?

Kareena op 25 november 2007 om 19:53

Ik denk dat ik eerst de hoek moet uitrekenen. 30/50= 0,6

en dat de shift-sinus ervan dat wordt dan 37. En hoe weet ik nou wat F-span-Y is? Moet ik er een extra driehoek bij maken?

Jan op 25 november 2007 om 20:10

Dag Kareena,

Dit kan dus inderdaad niet, en dan raak je goed in de war. Er is hier helemaal geen Fz van 0,40 N, maar integendeel een opwaartse kracht van 0,40 N (dit kan niet anders dan een heliumballonnetje zijn)

Die opwaartse kracht trekt de ballon omhoog (op schaal getekend)

De windkracht duwt de ballon horizontaal opzij (naar rechts over de rode stippellijn) maar we weten nog niet hoe groot die is.

De spankracht van het touwtje KAN ALLEEN MAAR LANGS HET TOUWTJE WERKEN. Met de lengte van 50 cm (schuine zijde) en de afwijking opzij van 30 cm kennen we ook de richting van het touwtje en daarmee de richting waarin die spankracht werkt (naar linksonder over de lila stippellijn). 

Wil het ballonnetje in die positie blijven hangen dan moet de nettokracht 0 zijn (nettokracht 0 betekent geen kracht, en dus ook gen verandering van snelheid, richting of vorm)

De drie krachten vectorieel opgeteld moeten dus samen 0 zijn. Je kunt in dit geval ook zeggen: de (vectoriële) optelsom van opwaartse kracht en de windkracht samen moet even groot zijn als, en tegengesteld van richting aan, de spankracht. En dan is de opteeling van alledrie samen 0.

Nog anders gezegd voor als je het bovenstaande niet helemaal kunt volgen: de horizontale component van de spankracht zal de windkracht moeten compenseren, en de verticale component van de spankracht zal de opwaartse kracht moeten compenseren. 

zie je het nu? 

Kareena op 25 november 2007 om 20:11

De opwaartste kracht is 0.48 N, dus ik denk dat je dan het verschil tussen 0,48 en 0,40(Fz) moet berekenen dat is dus Fspan-Y 0.08 N

Klopt dat?

 

Jan op 25 november 2007 om 20:16

De opwaartste kracht is 0.48 N, dus ik denk dat je dan het verschil tussen 0,48 en 0,40(Fz) moet berekenen dat is dus Fspan-Y 0.08 N

Ah, graag wel álles erbij vertellen.

Goed, een opwaartse kracht van 0,48 N en een zwaartekracht van 0,40 N. Dat betekent dus een nettokracht recht omhoog van 0,08 N.

Vul in mijn plaatje 0,08 N in bij die vector recht omhoog (ipv de 0,40 N) en verder is het verhaal precies eender.

Kareena op 25 november 2007 om 20:18

Inderdaad. Maar de opwaartse kracht is 0,48 N en de Fz 0.40N Dat is gegeven en dan zal de Y-component van de spankracht 0,08 moeten zijn om het op te heffen Toch?

Kareena op 25 november 2007 om 20:20

Heel erg bedankt! Ik denk dat ik er nu wel uitkom:D

 groetjes kareena

Jan op 25 november 2007 om 20:29

Je moet vinden:

een spankracht van 0,1 N schuin naar beneden, en een windkracht van 0,06 N horizontaal naar rechts. Of je het nou berekent of grafisch oplost.

 

En een volgend keer álle gegevens plaatsen hè.......

Groet, Jan

Kareena op 25 november 2007 om 20:42

Jah het klopt!

En sorry de volgende vermeldt ik alles. Nog bedankt hè!

Groetjes Kareena

Tess op 07 mei 2011 om 15:40

Hallo,

Ik moet deze opgave nu ook doen voor natuurkunde, alleen is deze opgave mij nog steeds onduidelijk, ook na al de reacties gelezen te hebben. Ik moet er wel bij zeggen dat natuurkunde mij niet altijd even makkelijk afgaat.

Hoe bereken je precies de windkracht? Als ik dat zou weten, zou dat al erg helpen! 

Jan op 07 mei 2011 om 16:17

Dag Tess,

de kern van het verhaal staat in mijn post "verwarring" van 25 nov, met de afbeelding kareena.gif. (en zonder schetsen nooit aan krachtopgaven beginnen)

Nu kan ik dat verhaal wel nóg een keer gaan vertellen, maar dat heeft weinig zin als je ondanks deze topic nog vast zit. Wáár loop jij nu eigenlijk vast? Kun je dat vertellen, PLUS tot waar je wél geraakt?

Groet, Jan

Theo op 07 mei 2011 om 16:44

Een aangepast plaatje met de laatste gegevens van Kareena

Belangrijk is altijd alle informatie te tekenen in een figuur en daarmee overzicht te krijgen waarna je probeert er wat natuurkundig inzicht op los te laten:

  • De ballon hangt stil, dus de krachten naar boven en beneden compenseren elkaar, en evenzo de krachten naar links en rechts
  • De ballon heeft een gewicht van 0,4 N naar beneden en een stiijgkracht van 0,48 N naar boven. Netto 0,08 N naar boven.
  • De kracht naar boven wordt teniet gedaan doordat het touw de ballon even hard naar beneden trekt. De vertikale component van de spanning heeft dus ook een grootte van 0,08 N
  • Het touw staat onder een bepaalde hoek. Die kun je berekenen, want je kent 2 zijdes en daarmee de cosinus van de hoek en dus ook de hoek zelf.
  • Als je de hoek kent, en de vertikale grootte van de spanning, dan kun je ook de spanning langs het touw berekenen
  • De wind blaast naar rechts maar de ballon wordt door de spanning in het touw even hard naar links getrokken.  We kennen de hele spanning en we kennen de hoek tussen het touw en de horizontale component van de spanning en daarmee is de grootte van de horizontale component te berekenen.
  • De wind blaast met even grote kracht maar in de andere richting als de horizontale component van de spanning in het touw

Gaat het zo lukken?

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Roos heeft negenentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Roos nu over?

Antwoord: (vul een getal in)