Je copie uit naar wat zich laat aanzien als Systematische Natuurkunde is niet goed leesbaar.

Ik betwijfel ook sterk of je de theorie snapt want als dat zo is, dan zijn de opgaven soms wel moeilijk maar weet je wel in welke theoretische hoek je het antwoord moet zoeken...

Natuurkunde leren gaat niet door formules te "stampen" want het gaat meer om inzicht in wat er gebeurt. Een evenwicht als het plaatje suggereert betekent dat er geen beweging is (dwz alle krachten heffen elkaar op) en dat er ook niets draait (dwz alle krachten geven samen geen moment - ofwel elke kracht x arm tot het draaipunt wordt teniet gedaan door andere krachten die precies de andere kant op willen draaien en dit met eenzelfde moment doen, maar tegengesteld)

Dus kijk nog eens naar de situatie en het plaatje en kijk welke krachten elkaar tegenwerken - zowel voor geen netto beweging alsook geen netto draaiing.

Zahra, 27 jan 2013

 alleen de opdrachten daar kom ik echt bijna nooit op een goed antwoord uit.

Dan zouden we eens moeten kijken hoe jij dan begint aan opgaven als deze. Misschien kunnen we dan zien waar jij vastloopt en waarom je dan vastloopt.

Eigenlijk moet je iemand daarvoor hardop horen denken. Dat gaat helaas slecht via een beeldscherm. 

Maar je zou een beter leesbare foto kunnen plaatsen, zodat we kunnen zien waar het om gaat (ook als ik hem uitvergroot vallen er stukk af en wordt niet alles leesbaar) en dan eens je "hardop denken" kunnen beginnen uittypen? 

Groet, Jan

Er staat:

Petra probeert een lange plank die over een kist is gelegd in evenwicht te houden. Zie figuur 3,49. Loopt ze te ver naar links, dan knatelt de plank om P. Loopt ze te ver naar rechts, dan kantelt de plank om Q. Petra heeft een massa van 45kg; de plank (die homogeen is) heeft een massa van 15kg.

Petra loopt eerst naar links totdat haar zwaartepunt zich boven punt X bevindt. Op dat moment kantelt de plank nog net niet.

a Bereken de afstand XP

Vervolgens loopt petra naar rechts totdat haar zwaartepunt zich boven punt Y bevindt. Op dat moment begint de plank opnieuw te kantelen. Dus als petra tussen de punten X en Y blijft, kantelt de plank niet.

b. bereken de afstanden XA en YA

( het lukt me niet op een beter foto te maken, sorry)

Het probleem bij mij is, denk ik, dat ik soms bij vragen veel te moeilijk denk en dan weer veel te makkelijk. Ik heb nu op vraag b heb ik het antwoord opgezocht en eerst begreep ik het niet. Ik snapte niet hoe ze wisten dat Petra op de kist moest staan. Ik heb het uiteindelijk zelf een beetje uitgewerkt en snap nu: omdat de som van de momenten 0 moet zijn dat de kracht die Petra uitoefend (ten opzichte van punt Q) negatief moet zijn. Maar daar zou ik zelf zeg maar niet op gekomen zijn. Misschien na een uur bezig zijn wel. Maar, die tijd heb ik niet tijdens een toets.

Ik heb het aan mijn leraar verteld en die zei ook dat ik inzicht moet hebben, en als ik dat had dat ik dan ook goed zou zijn in natuurkunde en wiksunde. Maar ik heb wel inzicht in de wiskunde. Want wiskunde is één van mijn beste vakken en ik doe nu wikunde B waar je dus echt inzicht voor nodig hebt en dat lukt me allemaal wel. Maar, natuurkunde niet... :(

Het probleem is een plank die op een kist ligt en links wat minder uitsteekt dan rechts. Door een gewicht op die plank te leggen (of Petra erop te laten staan) kan die plank gaan kantelen. Dat is roteren. Het draaipunt zit aan de linkerkant van de kistrand als het gewicht links op de plank staat. Het gewicht van dat stuk plank en dat van Petra . de plank kantelen TENZIJ rechts van dat draaipunt genoeg kracht (gewicht van dat deel van de plank) is om die kanteling tegen te gaan.

Het wiskundige "probleem" zit in het feit dat de afstanden met de onbekende X worden uitgedrukt. Als Petra op een afstand X van de linkerrand staat, dan is de plank rechts van Petra L-X lang als L de lengte van de hele plank is.

Natuurkundig is het probleem vooral verborgen in het vinden van de zwaartepunten van de voorwerpen. Je mag voor de hele plank denken dat alle massa (en dus gewicht m.g) precies in het midden van de plank zit en naar beneden wijst. Het moment van die kracht is m.g maal de arm van de kracht, dwz de afstand tot het punt waar de plank kan draaien. Dat punt ligt op de linker- of rechterrand van de kist waarop de plank ligt.

Zonder compensatie zou de plank dan kantelen. Maar Petra staat aan de andere kant van het draaipunt en heeft een moment gelijk aan haar kracht (gewicht) maal afstand tot dat draaipunt en zou de plank de andere kant op laten draaien. De beide krachten (gewicht plank en gewicht Petra) werken elkaar tegen zodat er niks draait.

Probeer beide momenten te berekenen en het antwoord ligt voor het grijpen.

Voordat we over "inzicht" gaan praten, laat ons eens praten over "zien"

Als je zo'n beschrijving van een probleem leest, "zié" je Petra dan op en neer wandelen (in je verbeelding, een "gedachtenfilmpje"), "zie" je dan Petra gaan kantelen als ze iets te ver naar lniks of rechts loopt, "zié" je dan om welk punt die plank kantelt, en kun je dát ogenblik dan vangen in een eenvoudig schetsje met een draaipunt en twee momenten? 

de rest is (voor jou waarschijnlijk eenvoudige) algebra.

Groet, Jan

Nee, dat zie ik niet zomaar. Ik heb daar moeite mee, en als ik het uiteindelijk een beetje zie dan raak ik het beeld vrij snel kwijt zeg maar. Weet niet hoe ik het moe beschrijven. Ik vindt het 'zien' dus ook vrij lastig. Denkt u misschien dat het daaraan licht? Zo ja, is er een manier om het onder de knie te krijgen?

Ik heb nog een vraagje, ik heb morgen namelijk een belangrijke natuurkunde toets.

Maar in iedergeval. Mijn vraag is: Waarom is het voorste tandwiel van een fiets kleiner dat het achterste? Het is toch juist handiger om het ook die voorste zo klein mogelijk te doen. Want, dan is de arm van de trapper t.o.v de fiets groter dan bij een groter tandwiel en als de arm groter is dan is de kracht die het tandwiel zet ook groter. Omdat, de som van de momenten gelijk moet zijn. Dus waarom hebben ze het voorste tandwiel groter gemaakt dan het achterste?

groetjes,

zahra

dan "kijk" je weer naar twee fietsen, eentje met een voorste tandwiel kleiner dan het achterste, en eentje met een voorste tandwiel groter dan het achterste.

In gedachten zet je er twee klasgenoten op, en je laat die samen (even snel dus) naar school fietsen.

En dan "kijk" je eens naar het verschil. Hun achterwielen gaan even snel rond. Maar hun trappers?

zie ook

http://www.technopolis.be/nl/index.php?n=4&e=48&s=284&exp=72

groet, Jan

Dus, als je een groter tandwiel heb vooraan dan zorg je ervoor dat het kleine tandwiel twee keer zo snel draait?

Ow, ja ik snap hem denk is. Als mijn zin hierboven klopt. Hartelijk bedankt!

Weet u misschien hoe ik dat zien, onder de knie kan krijgen?
Of is het alleen maar onder de knie te krijgen door te oefenen?

Groetjes

Zahra

Die met het kleine tandwiel voor peddelt zich verloren, zijn voeten leggen al draaiende een enorme afstand af. Een vordeeljte heeft hij/zij echter ook: als ze onderweg een helling op moeten bijvoorbeeld

Tja, hoe leer je kritisch waarnemen en de hele situatie terugbrengen tot zijn kern? Eenmaal daar geeft de wiskunde die je zegt te beheersen (in tegenstelling tot veel van je medeleerlingen) je een enorm voordeel. 

Oefening geeft in ieder geval ervaring. 

Zolang het gaat om dingen uit je directe ervaringswereld zoals deze tandwielen, bedenk dan zo'n situatie met twee fietsen met duideljik verschillende sets tandwielen. En "kijk", maak gedachtenfilmpjes en speel die af, zo vaak mogelijk. Onderwerpen als kracht en beweging lenen zich daar prima voor. 

Net als bij die Petra op die kist: pak liefst een luciferdoosje, een liniaal en een flinke vlakgom(bij wijze van Petra) en speel daar eens mee, dan ZIE je wat er aan de hand is. 

Groet, Jan

Inderdaad. De "overbrenging" tussen voor- en achterrad is simpel te aanschouwen als je weet dat met 1 omwenteling van het voorrad (door op de trapper te trappen) je een afstand gelijk aan de omtrek van dat rad aflegt.

Die afstand wordt via de ketting die erop is bevestigd, ook afgelegd. En omdat dir ketting ook om het achterrad gespannen is, moet dit achterrad ook zo'n afstand afleggen ( ronddraaien). Maar de omtrek van het achterrad is veel kleiner. Dus om een zelfde afstand af te leggen doordat de ketting dit ook doet, moet het achterrad meerdere omwentelingen maken. En daarmee het achterwiel ook omdat het aan dit achterrad vastzit.

Voorbeeld: voorrad heeft een 3x grotere diameter als het achterrad. Voor elke omwenteling van dit voorrad moet het achterrad 3x ronddraaien. 1 omwenteling met de trapper geeft dan 3 omwentelingen van het achterwiel. Je hebt dus een "versnelling" van 3x. Dat doe je als fietsen makkelijk gaat en je snel wilt fietsen. 

Bij berg op is dat snel vermoeiend en kun je beter een lagere "versnelling" kiezen. Dan kun je beter 4x rondtrappen met weinig moeite en het achterrad maar 1x laten ronddraaien. Dan kies je dus voor een tandrad vooraan dat een diameter heeft van 1/4 van dat van het achterrad.

Ow, oke dankuwel.

Ik snap het tandwiel en de som van Petra en evenwicht nu helemaal!
Echt heel erg bedankt allemaal!

Groetjes,

Zahra

Eenmaal thuis kan ik de opgave wat beter lezen uit het boek zelf. Zie bijlage. De beide antwoorden op vragen a en b staan bij de respectievelijke plaatjes.