blokje op een helling

Lisa stelde deze vraag op 12 november 2012 om 22:08.

Hallo, ik ben bezig met een natuurkunde opdracht en ik kom er niet uit. Ik heb een aantal berekeningen gemaakt, maar twijfel of deze wel goed zijn. opdracht b kom ik helemaal niet uit. Sommige berekeningen heb ik niet geheel uitgewerkt in deze opdracht maar wel op papier. Ik zou graag willen weten of het antwoord klopt en zo niet, graag uitleg. Alvast bedankt voor de hulp.

 

Op een enigzins ruw horizontaal oppervlak ligt een blokje met een massa van 0,20 kg. Aan het blokje is een koord bevestigd dat aan het einde van het vlak over een katrol is geslagen. Aan het omlaag hangende gedeelte van het koord kan een gewichtje worden vastgemaakt. 

a. Bereken bij welke hellingshoek het blokje op het punt staat te bewegen.

Fw = Fz = m x g x sin α

0,10 = 0,20 x 9,81 x sin α

0,20 x 9,81 = 1,962

0,10/1,962 = 0,05009

sin -1 (0,050009)= 2,92154

Bij 3°

b. Bereken de massa van het gewichtje dat aan het koord moet worden gehangen om het blokje (op het horizontale vlak) net in beweging te brengen.

Uit deze vraag kom ik niet.

 

Het vlak staat horizontaal en aan het koord hangt een gewichtje van 0,050 kg.

c. Bereken de spankracht in het koord tijdens de beweging.

Fz, A = 0,20 x 9,81 = 2,0 N

Fz, B = 0,050 x 9,81 = 0,50 N

Fz,B - Fw= (mA + mB) x a

0,50 - 0,10 = 0,25 x a

a = 1,6 m/s2

Spankracht is:

Fs-Fw = mA x a

0,50 - Fs = 0,20 x 1,6

Fs = 0,42 N

We zetten het vlak een beetje scheef, waardoor het blokje stil komt te liggen (het gewichtje van 0,050 kg. hangt nog aan het koord). Het blokje is zodanig in evenwicht , dat er geen wrijvingskracht op het blokje werkt.

d. Bereken de hellingshoek waarbij dat het geval is.

Bij deze vraag kom ik uit op 14,5°

Sin-1 0,050/0,20 = 14,5°

e. Bereken de spankracht in het koord.

Hier kom ik uit op 0,50 N

 

 

 

 

Reacties

Theo op 12 november 2012 om 22:23

> b. Bereken de massa van het gewichtje dat aan het koord moet worden gehangen om het blokje (op het horizontale vlak) net in beweging te brengen.

Dit is een variatie op het vlak onder een helling zetten: hoe groot moet de trekkracht (geleverd door het gewichtje dat naar beneden wordt getrokken: F = m.g) zijn om de wrijvingskracht te overwinnen?

 

Jan op 12 november 2012 om 23:09

Lisa, 12 nov 2012

Op een enigzins ruw horizontaal oppervlak ligt een blokje met een massa van 0,20 kg. Aan het blokje is een koord bevestigd dat aan het einde van het vlak over een katrol is geslagen. Aan het omlaag hangende gedeelte van het koord kan een gewichtje worden vastgemaakt. Zie de bijlage voor de tekening bij de opdr.

a. Bereken bij welke hellingshoek het blokje op het punt staat te bewegen.

 

Ik mis hier een cruciaal gegeven: de wrijvingscoëfficiënt tussen blokje en oppervlak.

Ik zie dus nergens gegevens op basis waarvan gesteld kan worden:

Fw = Fz (= 0,10) 

staat hier wrijvingskracht = zwaartekracht = 0,10 (N?) ?

Hierbij neem ik aan dat bij a) nog helemaal geen gewichtje over de katrol hangt, anders mis ik ook daarvan nog gegevens. 

Groet, Jan

Lisa op 13 november 2012 om 18:10

Lisa, 13 nov 2012

Dit zijn helaas alle gegevens die ik heb gekregen bij de opdracht. Er staat niet Fw = Fz = 0,10 N, alleen dat de maximale wrijvinskracht 0,10 N is. Dat Fw= Fz heb ik er zelf van gemaakt, omdat ik dacht dat dat de juiste berekening is. Maar van alles wat ik berekend heb (excl. opdr.b) weet ik niet of het klopt. Ook hangt er bij vraag a nog geen blokje aan het koord. In de bijlage staat nog de afbeelding wat bij de opdracht is gegeven. 

 

Jan op 13 november 2012 om 21:49

Dag Lisa,

 

Dat die wrijvingskracht maximaal 0,1 N bedraagt stond niet in de oefening die je presenteerde, maar in dat geval klopt je uitwerking van opdracht a) .

Eigenlijk een vreemd gestelde opdracht dan, want ze zeggen

  • Op een enigzins ruw horizontaal oppervlak ligt een blokje..//..

Als een voorwerp al gaat glijden als het oppervlak onder een hoek van ongeveer 3° ligt is dat niet enigszins ruw, maar enigszins spiegelglad zelfs.

Maar goed.

Als dat lukt mag b) niet moeilijker zijn. Het gewichtje  trekt via het touw aan dat blokje. Het blokje komt dus in beweging als de zwaartekracht op het gewichtje nét even groot is als de maximale wrijvingskracht op het blokje. Eigenlijk veel simpeler dan a).

 

Groet, Jan

 

 

Lisa op 19 november 2012 om 10:37

Bedankt voor de hulp

 

Jan op 19 november 2012 om 18:49

Graag gedaan, maar lukt de rest nu ook, nu het principe je duidelijk lijkt te zijn? 

Groet, Jan

Lisa op 28 november 2012 om 17:06

Deze opdracht is gelukt denk ik, over vraag d en e twijfel ik, maar ik moet alles nog laten nakijken. 

Vraag a t/m c zijn mij duidelijk, bedankt!

Jan op 28 november 2012 om 20:20

D en E zijn correct

Groet, Jan

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Roos heeft zes appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Roos nu over?

Antwoord: (vul een getal in)