gasfles rollen

Nina stelde deze vraag op 12 augustus 2008 om 15:23.

Een man verplaatst (in een magazijn) een grote gasfles (hoogte ca. 170 cm, gewicht ca. 120 kg) door deze licht te kantelen en vervolgens te laten rollen, welke kracht moet hij hiervoor ongeveer uitoefenen?

Ik heb het idee dat dit basale natuurkunde is maar ik kom er helemaal niet uit! Alvast vriendelijk bedankt!

Nina

Reacties

Jan op 12 augustus 2008 om 15:57

Dag Nina,

Deze opgave lijkt me (zoals je hem hier uittypte) redelijk zinloos. Hoever kantelt de man de cilinder? Waar ligt het zwaartepunt van de cilinder t.o.v. het kantelpunt? Als we dat weten kunnen we eens gaan rekenen aan de kracht nodig om het ding júist aan één zijde op te tillen.

Vervolgens moet het ding ook nog gaan rollen. Daarvoor moet het ding gaan draaien én zijdelings verplaatsen. Ook hiervoor ontbreken véle gegevens.

Ook is niet duidelijk welke kracht wordt bedoeld: die voor het kantelen, of die voor het in beweging brengen/houden.

Dat je er niet uitkomt is dus niet vreemd en ligt niet aan jou. Waar komt dit vandaan?

Groet, Jan

Nina op 12 augustus 2008 om 16:18

Beste Jan,

Dank voor je snelle reactie! Ik zal het verder toelichten in de hoop dat je er dan iets meer over kan zeggen. Dit is een praktijksituatie die dagelijks voorkomt in het werk: op deze manier worden gasflessen (cilinders) enkele meters verplaatst. De gasfles staat op de grond langs de muur en wordt, terwijl deze blijft rusten op de grond (hij wordt dus niet opgetild), gekanteld naar de man toe, laten we zeggen iets van 15-20 graden uit het lood, waarna hij de fles met de handen laat draaien en deze zo voortbeweegt. De fles is bijna net zo groot als de man, massief staal en volledig gevuld met vloeistof onder druk, totaal gewicht 120 kg, de vorm cilinder dus ik neem aan dat het zwaartepunt zo ongeveer in het midden zal liggen. De man pakt de fles vrij bovenaan vast, ik heb helaas geen foto gemaakt.

Kun je er zo meer mee?

Jan op 12 augustus 2008 om 16:37

Dag Nina,

Het gaat je dus eigenlijk om een schatting naar aanleiding van een praktische situatie? We mogen dus wat aannames maken, en wat schattende gegevens van internet plukken en zo?

En zoek je de te gebruiken oplossingsmethoden, of is de achtergrond van je vraag een andere (meer praktische)?

groet, Jan

Nina op 12 augustus 2008 om 16:42

Beste Jan,

Jazeker, het gaat me om een schatting over hoe zwaar dit (fysiek) is voor de medewerker, dit ivm het maken van een keuze m.b.t aanschaffen en al dan niet verplicht gebruiken van hulpmiddelen (steekwagen).

met vriendelijke groeten,

Nina

 

Jan op 12 augustus 2008 om 18:06

Dag Nina,

Dat is lastig, héél lastig. Het wordt op deze manier namelijk niet zozeer natuurkunde als wel biomechanica en ergonomie.

Om die fles uit rechte stand onder een hoek te trekken is iets wat kracht kost. Zoiets is goed te schatten. Maar dat probleem heb je bij een steekwagen precies eender, dus daar komen we met natuurkunde niet verder. Staat het ding eenmaal schuin met zijn zwaartepunt netjes boven het steunpunt dan kost het natuurkundig verder geen kracht om hem daar te houden. De mens die met zo'n ding een halfuurtje staat te wachten zal je een ander verhaal vertellen, die wordt moe......

De rolwrijving van de draaiende onderrand op een harde ondergrond (betonvloer, asfalt) is te verwaarlozen als tegenkracht, en als de cilinder eenmaal draait kost het natuurkundig dus maar een te verwaarlozen kracht (alleen die rolweerstand overwinnen)om verder te gaan. Zo bezien zou een steekwagentje op veronderstelde rubberbandjes méér kracht gaan kosten, want daarvan zal de rolweerstand hoger zijn. 

Ook de kracht nodig voor het op gang brengen heeft de mens zelf in de hand. Dat is een kwestie van versnelling (i.e. verandering van snelheid), en zolang je dus niet op zéér korte tijd je definitieve snelheid wil bereiken  is er natuurkundig weinig aan de hand.

Degene die met het ding draaiend een afstand moet afleggen kan dat dus in theorie vrij moeiteloos doen.  De praktijk zal anders zijn. Tenzij met veel ervaring sta je te schutteren met zo'n ding, tegelijkertijd draaien en opschuiven én balanceren betekent dat je regelmatig moet overpakken en het moet opvangen als het ding uit zijn ideale stand of beweging raakt, en dat potentieel snél moet doen. Dat kan potentieel héél grote en sterk wisselende krachten betekenen.

 Niet alleen dat, want dan komt bovendien biomechanica om de hoek kijken: de uitgeoefende kracht zegt niet alles, wél de manier waarop. Want dat bepaalt wélke lichaamdelen/gewrichten wát te verduren krijgen. Bijvoorbeeld een kratje bier van de grond optillen en op tafel zetten. Doe je dat netjes volgens de (ergonomische) regels dan is er weinig aan de hand. Til verkeerd en bovendien in één beweging tillen en richting de tafel draaien en het gaat geheid een keer verkeerd.

Hoe dan ook, ik denk dat elke ergonoom je zal vertellen dat een handig stuk gereedschap in alle gevallen ruimschoots te verkiezen is boven brute kracht.

Wat je moet doen om werknemers die boodschap óók te laten begrijpen is wéér een vak apart. In mijn ervaring (ook jarenlang een eigen bedrijf met onder andere sjouwwerk gehad) moet het er op neerkomen dat  elke potentiële smoes

  • "dat schiet toch niet op met zo'n rotding"
  • "straks zit ik nog met mijn fikken klem tussen...... en ....."
  • "iedere keer dat rotding weer tevoorschijn krauwen en opbergen voor één flesje"
  • ............ ga maar door

zoveel mogelijk op voorhand wordt ondervangen. Een standaard multi-purpose steekwagentje uit de catalogus van Overtoom doet dat vást niet. Een doordacht en voor het werk ontworpen ding (plus aangepaste berging in de vrachtwagen die de flessen moet afleveren) kan zoiets wél. Een intelligent iemand die de job in de praktijk kent moet voor zoiets vast een wensenlijstje kunnen opstellen. Zo zorg je voor een stuk gereedschap waar iemand met plezier naar grijpt, en dat als onmisbaar wordt beschouwd. Want als puntje bij paaltje komt is iedereenin de praktijk liever lui dan moe. Dat feit moet je zien uit te buiten als je je sjouwers (m.i. terecht) aan de steekwagen wil krijgen.

Maar pure natuurkunde gaat je daarbij helaas weinig helpen denk ik .

Groet, Jan

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Clara heeft tien appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Clara nu over?

Antwoord: (vul een getal in)