Natuurkunde.nl - Opa's winkelwagen

Opa's winkelwagen

Onderwerp: Werktuigbouw

Bij het ontwerpen van een supermarkt gebeuren er vaak ongelukken waar oudere mensen bij betrokken zijn omdat er niet goed is nagedacht over het overbruggen van relatief kleine hoogteverschillen. Klanten moeten soms zoveel kracht zetten om hun winkelwagentje omhoog te duwen dat het karretje uiteindelijk met klant en al naar beneden rolt.

Opgave

Onderzoek wijst uit dat de maximumkracht die een klant mag hanteren bij een leeg wagentje 20 N bedraagt. Je mag ervan uitgaan dat de winkelwagentjes vrijwel wrijvingsloos rollen. De massa van een wagentje is 20 kg.

a) Hoe groot is de hoek die de helling maximaal mag hebben wil de veiligheid van opa niet in het geding komen?

Uitwerking vraag (a)

• Gegevens:
m_wagentje>=20 kg, F_z=20 x 9,8 = 196 N
g=9,8 m/s²
F_klant =20 N (maximaal)
α =?
• Maak een tekening van de situatie.
• Ontbind F_z,wagenin factoren.

Component loodrecht op de helling? Bij het kiezen van de richting waarin je F_z1 gaat ontbinden ligt de keuze voor een component parallel aan de helling voor de hand. Besef je ook waarom de andere component loodrecht op de helling is gekozen? Denk daar nog eens goed over na!!!

• Als de maximale kracht wordt uitgeoefend moet de klant de wagen nog stil kunnen houden of met een constant snelheid kunnen voortduwen dus: ΣF=0
• F_zx=F_klant
• De regel SOSCASTOA levert: SIN α = O / S=F_zx / F_z=20/196=0,1
• α=5,7 graden

SOSCASTOA?
• "SOS": SIN α= Overstaande zijde / Schuine zijde
• "CAS": COS α=Aanliggende zijde / Schuine zijde,
• "TOA": TAN α=Overstaande / Aanliggende zijde

Zo kan het ook!

Opa's winkelwagen

Onderwerp: Werktuigbouw

Opgave

a) Hoe groot is de hoek die de helling maximaal mag hebben wil de veiligheid van opa niet in het geding komen?

Uitwerking vraag (a)

Cookie-instellingen