Imene
stelde deze vraag op
15 december 2018 om 12:31.
Beste,
Bij de onderstaande oefening weet ik dus wel hoe ik de krachten teken en in welke zin en richting elke kracht werkt maar niet wat het verschil is van als de massa vast is aan de veer en als ze dus niet vast zit ?
Reacties
Imene
op
15 december 2018 om 12:32
Hier is mijn schets van de krachten de rode pijl is telkens de veer kracht
Theo de Klerk
op
15 december 2018 om 12:53
Uit je tekening kun je alvast concluderen dat de vertikale zwaartekracht in alle gevallen hetzelfde blijft en daarmee ook de componenten langs de helling en loodrecht op de helling. Loodrecht op de helling heeft geen verdere invloed op de beweging langs de helling (gegeven: wrijvingsloos). Daarmee is de hellingsituatie hetzelfde als een horizontale situatie waarbij de massa met een kracht Fzw,helling// tegen de veer duwt.
Verder ter overweging:
a) De veer wordt extern (met de hand?) ingedrukt en een massa er tegenaan gelegd. De veer ontspant en de veer-energie wordt afgegeven aan de massa die daardoor kinetische energie krijgt.
b) Variatie op vraag a. Massa los of massa vast maakt niet veel uit: de de massa drukt de veer ook in. Alleen in het vaste geval begint de veer de massa weer terug te trekken, in het losse geval niet en kan de veer geheel ontspannen. Geeft dat verschil? Mogelijke instinker: de massa oefent een kracht Fzw,helling// uit op de veer. Die moet in mindering worden gebracht op de veerkracht als die in de andere richting ontspant. Ofwel: hoeveel zou de veer ingedrukt zijn alleen maar door de massa en hoeveel extra doordat extern de veer wordt ingedrukt? Alleen die extra indrukking leidt tot veer-energie die de veer kan afgeven want de rest blijft als veer-energie behouden omdat de massa de veer indrukt
(vergelijk de omgekeerde situatie: de massa zou de veer bijv. 2 cm induwen als het er tegenaan gelegd wordt. De veer wordt extern 1 cm ingeduwd. Wat gebeurt als de massa er tegenaan wordt gelegd? Juist - die wordt nog eens 1 cm ingeduwd en ontspant helemaal niet. In het probleem geval is het bijv. 6 cm ingeduwd, de massa er tegenaan zou maar 2 cm geven. De veer is dus 4 cm extra ingeduwd en die 4 cm kan het weer ontspannen)
c) "evenwichtspositie van de veer": bedoelt wordt als de massa de evenwichtsstand van de veer doorloopt. Dan zou het de maximale snelheid moeten hebben, maar het staat stil doordat de wrijvingskracht de massa stopt. Fwr = μ Fzw,helling_loodrecht
Imene
op
15 december 2018 om 13:36
Ik kom niet uit voor a)
Theo de Klerk
op
15 december 2018 om 13:51
a) Veerenergie 1/2 Cu2 = 1/2 . 75 . 0,502 = 9,38 J Dit wordt kinetische energie voor de massa: 1/2 mv2 Deze kinetische energie wordt omgezet in zwaarte-energie (massa hoger op de helling) Verhoging: mgΔh = 1/2 Cu2 zodat Δh = 9,38/(2,0 . 9,81) = 0,477 m Helling 41º dus sin 41º = Δh/L = 0,477/L als L de lengte is langs de helling L = 0,477/sin 41º = 0,73 m (2 significante cijfers bij eind-afronding)