trekkracht van een tractor

Lotte stelde deze vraag op 11 mei 2017 om 17:38.

Beste,

Ik begrijp niet waarom het antwoord bij opdracht 19 is dat Tjerk geen gelijk heeft. Het argument volgens het antwoordmodel is dat de trekkracht groter is dan de wrijvingskracht.

Nu begrijp ik dat dat in het begin van de beweging zo is, maar aangezien de tractor tot stilstand komt (ten gevolge van de wrijving) moet richting het eind van de beweging de wrijvingskracht groter zijn dan de trekkracht.

Mijn vraag is dus: de totale trekkracht moet toch evengroot zijn als de totale wrijvingskracht indien dit de enige twee krachten zijn die werken (in horizontale richting) en de traktor vanuit stilstand uiteindelijk tot stilstand komt? Immers, de hoeveelheid arbeid verricht door de trekkracht moet gelijk zijn als de arbeid verricht door de wrijving waardoor de bewegingsenergie uiteindelijk nul is.

Tot slot: Of veronderstelt men in deze vraag dat de traktor niet per se tot stilstand komt? Gaat mijn beredenering dan wel op?

Ik hoop dat u me hierbij kunt helpen!

Met vriendelijke groet,

Lotte Kersten

 

Reacties

Jan van de Velde op 11 mei 2017 om 18:19
dag Lotte,

een linkje naar of een afbeelding van de vraag is dan altijd wel handig:

https://static.examenblad.nl/9336113/d/ex2013/vw-1023-f-13-2-o.pdf



..//..



Laten we het eens omdraaien: waarom zou die tractor volgens jou na 100 m ook inderdaad stilstaan? 

groet, Jan
Theo de Klerk op 11 mei 2017 om 18:29
Erger nog: full pull of niet: het oppervlak onder de grafiek (F,s) is ALTIJD de arbeid die verricht is.  W = F.s en F en s zijn de y- en x-as van de grafiek. Dus oppervlak is y.x en da's dus F.s = arbeid W...
Jan van de Velde op 11 mei 2017 om 18:42

Theo de Klerk plaatste:

het oppervlak onder de grafiek (F,s) is ALTIJD de arbeid die verricht is. 
hmm, dat ben ik niet met je eens: als een voorwerp versnelt wordt er ook arbeid verricht voor de toename in bewegingsenergie. Als de tractor na de 100 m nog rijdt is er dus méér arbeid verricht dan wat er onder die grafiek te zien is.

De grafiek van Ftractor zou er voor een full pull dan best zó uit kunnen zien:



waarbij de tractor vanaf 70 m weliswaar vertraagt, maar nog steeds rijdend en dus met een portie ½mv² de eindstreep haalt. 

De crux van de vraag zit hem in het opvallende woordje "altijd". Vind één geval waarin WFw·s en Tjerk heeft niet gelijk.

Groet, Jan
Lotte op 11 mei 2017 om 18:48
Ontzettend erg bedankt voor het antwoord! Ik begrijp het! 
Theo de Klerk op 11 mei 2017 om 18:55
>als een voorwerp versnelt wordt er ook arbeid verricht voor de toename in bewegingsenergie

Zeker... maar de arbeid blijft de arbeid, blijft de totale energie-uitwisseling (hier: toename).
Alleen als geen energie in iets anders gaat zitten (zoals thermische energie, zwaarte-energie e.d.)  geldt W = ΔEkin
Jan van de Velde op 11 mei 2017 om 19:32

Theo de Klerk plaatste:

maar 
niks "maar...": als er arbeid zou kunnen zitten in iets anders dan de compensatie van de wrijvingskracht dan geldt dat Tjerk géén gelijk heeft omdat die stelt dat de arbeid ALTIJD gelijk is aan Fw·s . 

Die mogelijkheid wordt hier niet uitgesloten: nergens wordt uitdrukkelijk gezegd dat er sprake is van een horizontale baan, en/of dat de tractor op 100 m ook inderdaad precies stilvalt. Kortom, bij een full pull is de arbeid van de tractormotor niet ALTIJD gelijk aan de wrijvingsarbeid.
Harold op 11 mei 2017 om 19:34
De wrijvingskracht neemt niet voor niets toe. Dat duidt op een verhoging van de snelheid in normale omstandigheden (tenzij er opeens een ander grondmateriaal is of iets dergelijks). De statische wrijvingskracht van 15 kN bevestigt dat alleen maar. Dus als de snelheid aan het toenemen is dan is Ftractor groter dan Fw. Dat is voor vrijwel het gehele traject geldig daarom is Ftractor> Fw. En dus Wtractor>Wwrijving

Dus.. Altijd kijken naar opvallende dingen in zo'n grafiek, dat geeft je hints.
Jan van de Velde op 11 mei 2017 om 20:21

Harold plaatste:

De wrijvingskracht neemt niet voor niets toe. Dat duidt op een verhoging van de snelheid in normale omstandigheden (tenzij er opeens een ander grondmateriaal is of iets dergelijks). De statische wrijvingskracht van 15 kN bevestigt dat alleen maar. 
Dag Harold,

dat klopt niet. 
Lees de uitleg van hoe zo'n trekkertrek-sleepwagen werkt:



en daarmee ligt de vorm van die grafiek, wrijvingskracht tegen afgelegde weg,  ook vast: hoe verder de wagen gereden heeft, hoe verder dat blok van voren op die wagen ligt, hoe groter de wrijvingskracht. Na 85 m ligt dat blok helemaal vooraan en neemt de wrijvingskracht niet verder toe. 

Harold plaatste:

Dus als de snelheid aan het toenemen is dan is Ftractor groter dan Fw. Dat is voor vrijwel het gehele traject geldig
dat staat nergens. Ik heb met een rode lijn een mógelijke grafiek getekend van de kracht van die tractor op elke afstand. Maar niets sluit deze uit: 


in het begin een klein beetje nettokracht om een tikje gang te krijgen, en vervolgens constant evenveel motorkracht als wrijvingskracht (de cruise control staat aan op bijv 1 km/h) 

En zo zijn er nog wel meer scenario's te bedenken.....

Harold plaatste:

En dus Wtractor>Wwrijving

niet noodzakelijk: als die tractor inderdaad weer stilstaat geldt vanaf het startpunt gerekend Wtractor Wwrijving

maar over de beweging van de tractor wordt maar één ding verteld: en dat is dat hij de 100 m haalt. De rest, hóe hij dat doet, is pure veronderstelling. En wij kunnen ons allerlei scenario's voorstellen waarbij hij die 100 m haalt waarbij juist niet geldt dat Wtractor = Wwrijving, en dus heeft Tjerk ongelijk. 

Groet, Jan
Harold op 11 mei 2017 om 20:30
Aha ja daar heb ik inderdaad overheen gelezen. Ja 't klopt wat u zegt. Ik dacht dat je zelf moest uitvogelen dat de luchtwrijving en rolwrijving steeds toenemen met de snelheid, maar blijkbaar bedoelden ze iets anders met die grafiek.
Jan van de Velde op 11 mei 2017 om 20:36

Harold plaatste:

 maar blijkbaar bedoelden ze iets anders met die grafiek.
nee, blijkbaar begrijp jij niet helemaal hoe wrijvingskracht werkt: die is namelijk nagenoeg onafhankelijk van snelheid**, terwijl jij zegt:

De wrijvingskracht neemt niet voor niets toe. Dat duidt op een verhoging van de snelheid 

Fw = µ·Fn 

en daar komt de factor snelheid niet in voor. 

groet, Jan

** er is wel een verschil tussen die wrijvingscoëfficiënt bij stilstand (statisch) of bij beweging (dynamisch). In vrijwel alle gevallen geldt µst > µdyn
Harold op 11 mei 2017 om 21:31
Ja maar bijvoorbeeld bij luchtwrijving neemt de wrijvingskracht wel aanzienlijk toe met verhoging van de snelheid. Ik bedoelde dus niet per sé de wrijving met het oppervlak. Anders zou mijn opmerking inderdaad incorrect zijn. https://en.wikipedia.org/wiki/Drag_(physics)
Theo de Klerk op 11 mei 2017 om 21:56
Maar wrijvingskracht speelt hier weinig rol. Inderdaad F ∝ v2 maar v is nogal klein zodat de wrijvingskracht in het niet valt bij de overige krachten.
Harold op 11 mei 2017 om 22:13

Theo de Klerk plaatste:

Maar wrijvingskracht speelt hier weinig rol. Inderdaad F ∝ v2 maar v is nogal klein zodat de wrijvingskracht in het niet valt bij de overige krachten.
Yup. In mijn eerdere opmerking had ik het echter al over luchtwrijving, terwijl Jan een opmerking maakte vanuit kinetische wrijving. Daarom de verwijzing naar die wikipedia pagina. De één wel afhankelijk van snelheid, de ander niet.

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)