achtbaanvraag

Soufiane stelde deze vraag op 04 oktober 2010 om 18:01.

Beste mensen,

Ik heb moeite met de volgende vraag:

In de achtbaan gaan de karretjes " over de kop".

Neem aan dat het deel van de baan op de foto een cirkel is met een omtrek van 41 m.

De snelheid in het hoogste punt is 12 m/s. Piet heeft een massa van 68 kg.

 B. Bereken hoe groot de kracht is waarmee Piet in het hoogste punt tegen de zitting van zijn stoeltje duwt.

Ik dacht dan dat je de normaalkracht daarvoor moest uitrekenen door te doen Fmpz - Fzw = Fn en dat dit dan de kracht is waarmee Piet tegen zijn zitje wordt geduwd. Maar als ik alles invul krijg ik dit: Fmpz (=mv2/r = 68 . 12 2 / 6.5) - Fzw (68 . 9,8)= 840 N

Dit lijkt antwoord lijkt raar als je bedenkt dat hij niet met zijn volle gewicht op zijn stoel 'drukt'. Wat is dan het goede antwoord?

 

Soufiane

 

Reacties

Jan op 04 oktober 2010 om 18:47

Dag Soufiane

 

"en dat dit dan de kracht is waarmee Piet tegen zijn zitje wordt geduwd."

Laat ik het anders zeggen:

 Dat is de kracht waarmee het zitje tegen Pietje duwt om Pietje in die cirkelbaan te houden in plaats van dat Pietje horizontaal rechtdoor zou vliegen.

 Je berekent de middelpuntzoekende kracht die nodig is om Pietje in de baan te houden correct. Dat is behoorlijk wat ja .

Boven in de baan trekt de zwaartekracht Pietje al richting middelpunt. Dat is dan al een deel van die nodige middelpuntzoekende kracht, maar nog lang niet genoeg. De rest moet dan door het zitje geleverd worden.

Hier heb je dat zo te zien netjes berekend. Niks mis mee.

Probeer dat onderstreepte van ergens hierboven eens te laten bezinken?

Zie ook hier:

http://www.natuurkunde.nl/vraagbaak/view.do?request.requestId=24920

Nog niet helder? Laat maar weten.

Groet, Jan

Soufiane op 04 oktober 2010 om 18:53

Heel erg bedankt Jan,

Ik begrijp het nu, dan heb ik nog een korte vraag. Is het zo dat de normaalkracht het minst is (bij een cirkelbeweging in een verticaal vlak) op het hoogste punt?

 

Soufiane

Jan op 04 oktober 2010 om 21:46

Correcte conclusie.

Onderin de looping werkt de zwaartekracht niet meer náár het middelpunt van de beweging, maar juist er recht vandaan. Dan moet het karretje dus de volle middelpuntzoekende kracht leveren én ook nog eens de zwaartekracht compenseren. Voor jouw Piet scheelt dat dus 2 x 680 N die hij méér onder zijn zitvlak voelt dan wanneer hij bovenin de looping zit.

Groet, Jan

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)