Kracht van een drempel

Lee stelde deze vraag op 29 april 2014 om 18:09.

Beste lezer,

Voor een project probeer ik de kracht van een drempel op een gemonteerd object op een rijdende fiets in kaart te brengen.
De fiets verplaatst zich met een constante snelheid van 30 km/h. Het object heeft een massa van 3 kg. Voor de meting
gebruik ik een acceleratiemeter waarbij alleen verticale versnellingen worden gemeten.



Uit een meting (Zie afb.) zijn versnellingen geregistreerd van -38,96 m/s^2 en +17,17 m/s^2 (Let op: de grafiek geeft de versnellingen aan zonder gravitatieversnelling van 9,81).

Om de kracht te berekenen van bijv. de negatieve versnelling, heb ik in eerste instantie de volgende berekening toegepast:

Fz = m*a

Hierbij geldt:
Fz = zwaartekracht
massa (m) = 3KG
acceleratie(a) = -38,96 m/s^2

Fz = 3*-38,96
Fz = -116,88 N

De conclusie die ik hieraan wil verbinden is dat er een kracht van 117 newton wordt uitgeoefend en dat deze kracht alleen van toepassing is wanneer de versnelling één seconde wordt uitgevoerd. Uit de meting blijkt dat deze versnelling veel korter dan een seconde plaatsvindt.

Klopt het dat de kracht moet worden aangepast naar de duur van de versnelling?

Bijv:

1000 milliseconde (1 sec) = 116,88 N

De versnelling duurt ongever 200 milliseconde.

De kracht is dan 0,2*116,88 = 23,38 N

Kan iemand aangeven of ik op het goede spoor zit of dat ik nog eens goed achter mijn oren moet krabben?



Met vriendelijke groet,

Lee

Reacties

Jan op 29 april 2014 om 19:02

Dag Lee,

Krab dan nog maar eens achter je oren ;)

Als een object van 2 kg op zeker ogenblik een versnelling van 30 m/s² ondergaat dan is de grootte van de kracht op dat object op dat ogenblik 60 N. En zoalng die versnelling aanhoudt (elke seconde dus 30 m/s snelheid erbij) dan blijft de kracht die 60 N. Aan dat soort versnelling staan bijvooorbeeld de astronauten van het spaceshuttleprogramma bloot gedurende de lancering. 

Wat er wel verandert met de duur van de versnelling (en dus met de duur waarover de kracht wordt uitgeoefend) is de snelheid en daarmee de bewegingsenergie van het object. 

Groet, Jan

Lee op 29 april 2014 om 21:58

Beste Jan,

 

Ok, dus de denkfout ontstaat doordat ik de versnelling (m/s²) probeer af te zetten tegen de duur van de meting (s). Terwijl deze eenheden beide iets anders aantonen.

Helder en bondig antwoord op mijn vraag!

Bedankt!

Gr.

 

Lee

 

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)