Natuurkunde.nl - Skien van de helling

Skien van de helling

Onderwerp: Kracht en beweging, Rechtlijnige beweging

Bij het afdalen van een helling is de zwaartekracht je motor. Je hoeft zelf eigenlijk niets te doen alleen goed sturen (en dat is vaak al moeilijk genoeg!). In deze bijles leer je hoe je de versnelling op een helling kan uitrekenen.

Een rekenvoorbeeld:

Een skiër weegt (inclusief ski’s) 80,0 kg. De hellingshoek is 20^o.
De wrijvingscoëfficiëntμ is 0,020
De skiër staat op een helling en laat zich omlaag glijden. Verwaarloos de luchtwrijving.

Bereken:

de zwaartekracht
de normaalkracht
de wrijvingskracht
de versnelling
de snelheid na 10 meter

Antwoord:

Krachten op skier

F_z = m · g = 80,0 · 9,81 = 785 N
F_z,y = F_z · cos α = 785 · cos(20^o) = 738 N
en F_n = F_z,y = 738 N.
F_w = μ · F_n = 0,020 · 738 = 15 N.
F_z,x = F_z · sin α = 785 · sin(20^o) = 268 N.
De resulterende kracht is gelijk aan m · a, dus F_z,x - F_w = m · a ofwel 268 - 15 = 80 · a.
Hieruit volgt a = 3,2 m/s²
De verplaatsing x(t) = ½ · a · t²,
dus x(t) = 10 = ½ · 3,2 · t², dus t = 2,5 s.
v(t) = a · t, dus v(2,5) = 3,2 · 2,5 = 8,0 m/s.

Skien van de helling

Onderwerp: Kracht en beweging, Rechtlijnige beweging

Een rekenvoorbeeld:

Bereken:

Antwoord:

Cookie-instellingen