dynamica: kist in vrachtwagen

Yvette stelde deze vraag op 10 juni 2008 om 09:02.

Hallo,

IN de bijlage een set vragen over een kist in een remmende vrachtwagen. Mijn uitwerkingen heb ik daar ook uitgetypt.

Kunt u aub eens helpen, want volgens mij klopt het niet allemaal.

groet, Yvette

 

Bijlagen:

Reacties

Jan op 10 juni 2008 om 09:58

Dag Yvette,

1) volgens mij lees je je grafiek verkeerd. De kleinste snelheid van de vrachtwagen is volgens mij geen 7,5, maar 9 m/s.

je rekensysteem is wel goed, beter antwoord dus -5,5 m/s²

2) ik weet niet of een energievergelijking het handigste is om dit aan te pakken. Ik zou eerder F= m·a gebruiken, en aan de hand van die wrijvingskracht de maximale vertraging van de kist uitrekenen. Die zal dan kleiner zijn dan de vertraging van de vrachtwagen. Daarmee heb je dan gelijk aangetoond wat gevraagd werd.

3) Nee, een auto die stopt met remmen schiet daarna niet spontaan weer even door. Daar is een kracht voor nodig. Zoek die kracht.

Zo, je hebt even iets om op te kauwen.... :-)

groet, Jan

Yvette op 10 juni 2008 om 15:15

Beste Jan,

Ik heb alles nog even bekeken en inderdaad ik heb vraag 1 verkeerd afgelezen. Bedankt voor de opmerking!

Vraag 2 heb ik nu als volgt:

F = mxa
2,0 x 10^3 = 500 x ??
a = 4,0 m/s^2
de kist vertraagt dus van - 4,0m/s^2 bij het remmen, dus hierdoor verschuift de kist.

klopt dit?

Bij vraag 3 heeft u het over een kracht, dat de vrachtauto daarvoor weer meer snelheid krijgt bij t = 2, maar ik zou niet weten wat voor kracht u bedoelt... kunt u mij daar misschien iets meer over vertellen?

Bij vraag 4, is het dan de bedoeling dat het dezelfde grafiek wordt als de vrachtwagen, alleen dan met een vertraging van -4,0 m/s^2 ipv -5,5 m/s^2??

vraag 5 is dan het verschil tussen de diagram bij vraag 4 en de diagram van de vrachtauto toch?

Ik hoop dat u deze vragen nog even kan beantwoorden!

Groetjes Yvette

Jan op 10 juni 2008 om 16:10

Dag Yvette,

De kist kan (vanwege de maximale kracht die door de wrijving kan wordxen uitgeoefend) inderdaad maar met maximaal -4 m/s2 vertragen. Ten opzichte van de auto (die met - 5,5 m/s2 vertraagt)bedraagt de versnelling dus.........

Zo kun je in elk geval netjes die eerste 2 seconden al prima in de grafiek weergeven denk ik.

Speel nu verder in gedachten het filmpje af: dan constateer je dat op het ogenblik dat de auto ophoudt met remmen zich in die laadbak een kist bevindt die een snelheid heeft t.o.v. de auto. Reken maar eens uit welke snelheid.

Bedenk nou voor het gemak eens een stilstaande auto, zonder (hand)rem, en je gooit daar met een zekere snelheid een kist van 500 kg achterin, die vervolgens over de vloer gaat schuiven. Wat gebeurt er met de auto?

Zieje het voor je gebeuren?

Groet, Jan

Yvette op 10 juni 2008 om 16:32

Beste Jan,

Als ik uw zin afmaak, dan is de versnelling van de kist tov de vrachtauto 1,5 m/s^2 -> de relatieve snelheid. Ik kan dus bij de eerste 2 sec een rechte lijn trekken op
a = v / t -> 1,5 = ?? / 2,0 -> 1,5 x 2,0 = 3,0 m/s
dus een rechte lijn op 3,0 m/s.

Als je een kist in de auto gooit dan schiet de auto door de kracht iets naar voren, dus op de vraag ‘hoe dat het komt dat de snelheid van de auto weer iets toeneemt?' , heeft te maken met het verschuiven van de kist, want de kist schuift naar voren, dus krijgt de vrachtauto een voorwaartse kracht en dus gaat de snelheid iets omhoog. Ja toch;)?

Dan nu de grafieken verder. De grafiek van vraag 5 loopt dus van 0-2 sec op3,0 m/s. daarna is de snelheid van de kist gelijk aan de snelheid van de vrachtauto, dus dan is de rest van de grafiek (2-3 sec) constant op 0 m/s. Toch?

De grafiek van vraag 4 begint dan bij 20m/s en daalt minder snel door de verschuiving. Ik denk dat het daalt tot bij de 2,5 sec de 10 m/s omdat hij dan tegen de vrachtautorand aanbotst en weer dezelfde snelheid als de vrachtauto krijgt. Toch?

Groetjes Yvette

 

 

Jan op 10 juni 2008 om 17:02

Er is een wrijvingskracht tussen kist en wagen, en die zorgt ervoor dat de snelehid van de kist afneemt en die van de wagen toeneemt, totdat die weer gelijk zijn.

Daarvoor hoeft hij niet eens tegen de rand aan te botsen, en als ik zo de grafiek van de wagensnelheid bekijk gebeurt dat ook niet. Want dan zou je even een heel steil stukje moeten zien (de klap waarmee hij tegen het voorboord aan knalt, plotselinge overdracht van impuls.

trek je kistgrafiek eens door totdat hij de wagengrafiek kruist? Lijkt dat logisch??

 

 

yvette op 10 juni 2008 om 17:17

ja dat lijkt me logisch. dus dat krijg je wat er in de bijlage staat dus eigenlijk qua loop van de grafiek

bijlage 1: vraag 4: zwart is vrachtwagen, groen is kist

bijlage 2: vraag 5

Jan op 10 juni 2008 om 19:06

Dag Yvette,

Tóch weer BMP gebruikt als bijlagen :-(

 Ik krijg de erste niet eens in 20 seconden geopend, en toch is mijn verbinding prima op dit moment. Ik heb ze dan ook maar verwijderd, voordat er meer mensen op gaan klikken en zo de server op toeren jagen.

Verbouw ze even naar JPG, GIF of PNG en plaats ze dan nóg maar eens.

Groet, Jan

yvette op 10 juni 2008 om 19:24

sorry domme fout! nu kom ik helemaal dom over volgens mij;)

maar ik heb ze nu ff snel in een word document getekend. Het is niet echt recht, maar het is denk ik wel duidelijk wat ik bedoel hoop ik.

Groetjes Yvette

Jan op 10 juni 2008 om 19:38

Dag Yvette,

de grafiek van vraag 4 lijkt me goed zo, die van vraag 5 echter niet. De kist heeft in het begin écht geen constante snelheid t.o.v. die laadbak. (je verwart een verschil in versnelling met een verschil in snelheid)

neem beide grafieken uit vraag 4 (kist en auto grafieken samen in één diagram)

en trek dan steeds (elke halve of kwart seconde bijvoorbeeld) de waarde van de autografiek af van de waarde van de kistgrafiek. Het verschil geeft je dan de waaarde voor je kist-t.o.v.-auto-grafiek.

t= 0 : verschil = 0 m/s

t= ¼ : verschil = + 0.375 m/s

etc.

Het werkt trouwens denk ik vlotter om je bestaande bmp-plaatje even in Paint te laden, eventueel te verkleinen (kies achtereenvolgens : afbeelding - uitrekken/hellen, en vul dan voor uitrekken zowel horizontaal als verticaal hetzelfde percentage in) en dan gewoon opslaan als.... en kiezen voor jpg of zo.

 Véél beter dan Paint (en tevens gratis) is paintdotnet. Kun je o.a. in lagen werken en nog véél meer (eigenlijk een hele lichte photoshop ), en het converteert ook nog eens veel beter van het ene formaat naar het andere. 

groet, Jan

 

yvette op 10 juni 2008 om 20:46

Beste Jan,

Ik ben het programma nu aan het downloaden. Bedankt voor de tip!

Verder heb ik vraag 5 nu als volgt gemaakt. (zie bijlage) ik heb wel een iets andere aanpak gebruikt, maar ik kom wel op hetzelfde uit. Hopelijk is deze goed!

Groetjes Yvette

Bijlagen:

Jan op 10 juni 2008 om 21:06

Dag Yvette,

nou klopt het. :-)

Hamvraag: waar zat nou bij elke deelvraag je principiële probleem, en hoe ga je dezelfde (soort) fout (denkfout, rekenfout, afleesfout, (gebrek aan) overzicht en/of structuur.......) voorkomen bij een ander vraagstuk. Wánt dat is het centrale thema van natuurkunde als schoolvak: overzicht en structuur aanbrengen, daardoor in die structuur verbanden zien, en de rest is meestal nog slechts een beetje (gelukkig vaak simpele) wiskunde.  

Succes bij deze evaluatie (en bij je toets)

Groet, Jan

yvette op 10 juni 2008 om 21:18

Fijn!

Bedankt voor al uw tijd! Ik denk dat ik sowieso eerst een beeld in mijn hoofd moet maken. Het voorstellen voor hoe dat het verloopt heeft zeker geholpen. Nogmaals bedankt!

Groetjes Yvette

Jan op 10 juni 2008 om 22:10

Heb ik in een regenachtige vakantieweek nog eens een microcursusje voor geschreven:

http://www.wetenschapsforum.nl/index.php?showtopic=46674

Groet, Jan

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Ariane heeft negentien appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Ariane nu over?

Antwoord: (vul een getal in)