Natuurkunde.nl - Newton's beginselen

Newton's beginselen

Robin stelde deze vraag op 21 november 2008 om 22:57.

HAllo,

wij moesten voor fysica een erg moeilijke taak maken en ik had zo'n vijf oefeningen fout. We moesten echter zelf de verbetering maken, maar ik heb echt geen idee van mijn fouten.

Kan iemand me helpen?

1)EEn steen wordt aan een touw rondgezwierd in een verticale cirkel met straal R. In het onderste punt van de looping is de spanning in het touw 3maal de zwaartekracht op de steen? Wat is dan de snelheid? (uitgedrukt in g en R)

2) De schaaldverdeling van een dynamometer is geijkt. In Belgie en aan evenaar wegen we 10 N suiker af. Is dat in beide gevalleen een zelfde hoeveelheid?

- Nee, tenzij beide plaatsen een zelfde hoogteliggin hebben.
- Nee, meer suiker aan evenaar
- Meer suiker in Belgie
- Ja, want dynamometer geijkt.

=> Volgens mij krijg je meer suiker aan de evenaar wegens g er kleiner!

3) Gegeven is de straal R van de cirkelvormige baan van maan rond aarde en omloopperiode T van die baan. De omloopperiode t vaan een satelliet in cirkel om aarde met straal r, is dan:
(Uitgedrukt in T, r en R)
t=?

4) Juiste uitspraken?

- Rondzwierende steen = Centrifugale kracht => fout, denk ik.
- Bij ECB nooit een versnelling langs de baan? => Juist?
- Lengte van grote wijzer van een uurwerk is belangrijk voor bepaling van hoeksnelheid?=Fout
- ECB=ERB => fout

5) Wanneer een verticaal afgeschoten projectiel eerst tot op een hoogte stijgt en daarna weer valt naar de aarde, dan zal zijn versnelling in absolute waarde?

=> IN het hoogste punt plots van teken veranderen, maar voor de rest steeds constant blijven?
of steeds constant?

Daartussen twijfel ik nog.

6) Diameter van aarde maal 2 en massadichtheid/2
=> Wat met Fz?

dichtheid/2=>m/2
diameter*2 => r*4
=> Fz*8?

Denk ik.

7) waar is fZ het grootst?

- Mount everest
- evenaar
-noordpool
- in een mijn aan de evenaar
- op ijsberg op noordpool => Hoogste plaats (afgeplatte aarde) en dus hoogste g

Jan op 22 november 2008 om 09:58

Robin, 21 nov 2008
1)Een steen wordt aan een touw rondgezwierd in een verticale cirkel met straal R. In het onderste punt van de looping is de spanning in het touw 3maal de zwaartekracht op de steen? Wat is dan de snelheid? (uitgedrukt in g en R)

Dag Robin,

Kun je eens een schets maken van de krachten op de steen in de onderste situatie? Bijv. in Paint, en dat dan hier als GIF-bestandje bijvoegen.

Groet, Jan

Robin op 22 november 2008 om 10:47

- voor vraag 1

- Vraag 2: Meer suiker aan evenaar (Nu vrij zeker van!)
- Vraag 3: t/T=√r³/√R³ <=> t= T*√(r³/R³)
- Vraag 4: Nog steeds twijfel
- Vraag 5: Van teken veranderen in hoogste punt, want
                 eerst 'vertraging' en dan echte 'versnelling'
- Vraag 6: Fz verdubbelen ,want g=cte*ρ/2*4r
- VRAAG 7: Ofwel noordpool, ofwel mijn aan evenaar
                  Hoe dichter bij middelpunt aarde hoe groter Fz
                  (Wrs Noordpool???)

Jan op 22 november 2008 om 10:58

eerst vraag 1 maar eens aan de kant. Waar haal je die horizontale kracht vandaan? Ik kan de naam die je aan die spookkracht geeft ook niet lezen. (In Paint kun je trouwens typen).

Hoe dan ook, gummen we die weg. Er is dus een spankracht in het touw die voor een deel de zwaartekracht opheft, en voor een deel de centripetale kracht levert (de kracht om de steen om een bochtje te trekken, zijwaarts te versnellen dus).

Ken je een formule voor centripetaalkracht?

Robin op 22 november 2008 om 11:12

Hoe dan ook, gummen we die weg. Er is dus een spankracht in het touw die voor een deel de zwaartekracht opheft, en voor een deel de centripetale kracht levert (de kracht om de steen om een bochtje te trekken, zijwaarts te versnellen dus).

Ken je een formule voor centripetaalkracht?

Fcp=mv²/(r²)

=> Fcp=3*Fz=3*mg
<=> v²/r²=3g <=> v=√(3r²g) (Die oplossing was echter geen mogelijkheid)

Jan op 22 november 2008 om 11:22

Je begrijpt je tekening niet goed. De spankracht in het touw is weliswaar 3Fz, maar dat is iet hetzelfde als centripetaalkracht. Want als de steen gewoon stilhangt is er géén sprake van centripetaalkracht, maar is er wél een spankracht in het touw ter grootte van 1Fz.

Hoe groot is dus de centripetaalkracht in jouw geval?

Robin op 22 november 2008 om 11:49

Is dat dan 4*fz?

Robin op 22 november 2008 om 12:00

Ik denk dat het snap:

mv²/r=4mg <=>v=2√(gr)

Fcp-Fz=spankracht in touw?

Jan op 22 november 2008 om 12:20

Zoiets, maar,

Er is dus een spankracht in het touw die voor een deel de zwaartekracht opheft, en voor een deel de centripetale kracht levert

Robin op 22 november 2008 om 13:00

Bedankt voor vraag 1.
Die vraag 2 klopt he?
3 denk ik ook.
Zou je mij bij vraag 4 nog kunnen helpen?
En 5. er staat in de vraag eigenlijk grote hoogte, maar als het echt een grote hoogte is dan zal g wel afnemen en daarna toenemen. Enkel bij kleine hoogte is dat verwaarloosbaar, zeker?
Vraag 6: Fz verdubbelen ,want g=cte*ρ/2*4r
=> Klopt ook, zeker
- VRAAG 7:
Hoe dichter bij middelpunt aarde hoe groter Fz
=> Noordpool

Jan op 22 november 2008 om 13:16

Ik ben misschien onduidelijk overgekomen. Jouw oplossing mv²/r=4mg <=>v=2√(gr)
is niet correct, die 4 klopt niet, dat zou je uit mijn plaatje en vetgedrukte redenering moeten begrijpen.

2) inderdaad meer suiker aan de evenaar.

3) zou graag je redenering zien

Robin op 22 november 2008 om 16:42

Fspan-Fcp=Fz
<=>mv²/r=2mg
<=> v = √2gR

Jan op 22 november 2008 om 16:56

die 1 is nou in orde

de redenering voor 3) ?

Robin op 22 november 2008 om 17:56

Ik ga voor mijn redenering wel watconstant blijftweglaten voor de duidelijkheid.

T=√R³ (2pi√(r³/G*m)

Dus dacht ik gewoon dat als je t/T dan moet je √r³ook delen door√R³.
Dus dan krijg je t/T =√r³/√R³ of de oplossing die ik zei

Jan op 22 november 2008 om 18:46

in orde.

4) waarom twijfel je?

5) wat gebeurt er met de nettokracht op de verticaal afgeschoten kogel in de diverse fasen van de "vlucht"?

Newton's beginselen

Reacties

Plaats een reactie

Newton's beginselen

Reacties

Plaats een reactie

Cookie-instellingen