Rotatie energie

Emma stelde deze vraag op 16 september 2019 om 19:15.

Hoi, ik moet voor een project op school zelf een proef op stellen om erachter te komen wat k is in de formule
Ek,rotatie = k • ω2 • m • r2

Ik had zelf het idee om k te berekenen door verschillende balletjes met telkens 1 afwijking met elkaar te vergelijken bv. Massa 1,2,3 kg en daarna r 1,2,3 cm. En dan te kijken of er een constante k uitkomt, ik heb zelf het vermoeden dat dit 1/2 moet zijn maar weet dit niet zeker. 
Mijn leraar heeft verteld dat ω te maken heeft met de rotatie en dat ik dit in mijn BINAS kan vinden. 
Echter nu mijn vraag. Als ik deze proef uitvoer is het dan het beste om het balletje zelf te draaien of op een nadere manier, ben hier helaas nog niet helemaal over uit. Daarnaast kom ik met mijn idee op een constante k uit of niet?

ik ben al een aardig eindje maar weet niet zeker of ik alles heb ik zou het fijn vinden als u mij verder op weg kan helpen en eventuele mijn fouten kunt verbeteren/ laten inzien.

mvg,

emma 

 

Reacties

Theo de Klerk op 16 september 2019 om 19:51
De formule heeft veel weg van de Ekin = 1/2 mv2  voor de kinetische energie van een voortbewegend voorwerp. Het voortbewegen is nu vervangen door "ronddraaien" en dus uiteindelijk niet echt van de plaats komen. De rotatiesnelheid wordt met ω aangegeven (draaihoek/seconde, waarbij de draaihoek niet in graden maar in radialen wordt aangeduid) en die draaisnelheid ω komt in de plaats van de lineaire snelheid v (in m/s).
Steeds 1 variabele veranderen en de rest hetzelfde houden is een goed uitgangspunt. Anders weet niet niet of 2 of meer zaken die tegelijk veranderen elkaar misschien beinvloeden. 

Voor je metingen moet je dus gebruik maken van iets wat roteert maar niet van zijn plaats komt (niet transleert). De bal moet dus roteren. Bijv doordat een draaiasje er middendoor gestoken is en zelf niet al te veel invloed heeft.
Jan van de Velde op 16 september 2019 om 23:28

Theo de Klerk plaatste:

Voor je metingen moet je dus gebruik maken van iets wat roteert maar niet van zijn plaats komt (niet transleert). 
Zou dat per se nodig zijn? Lijkt me best een ingewikkelde meting.

Maar als je harde balletjes van harde hellingen laat rollen kun je wrijving verwaarlozen en de rotatie-energie bepalen door te berekenen hoeveel zwaarte-energie omgezet wordt (Ez=mgh, met h de hoogte van je helling), en dan middels een (translatie)snelheidsmeting onderaan de helling te bepalen hoeveel de translatie-energie was? Het verschil tussen beide is dan die rotatie-energie.

groet, Jan
emma op 17 september 2019 om 12:37
Hoi,
dus als ik het goed begrijp moet ik dis verschillende ballestjes van een helling laten rollen met verschillende eigenschappen zoals r en m. Maar om k te berekenen moet ik wel de Erol hebben want het is niet moegelijk om 2 onbekende te hebben. Moet ik dan de formule E= 1/2 mvgebruiken?

Jan van de Velde plaatste:

Het verschil tussen beide is dan die rotatie-energie.
En bedoelt u met breide het verschil tissen zwaarte-energie en translatie-energie? En zo ja kunt u mij wat meer vertellen over wat translatie energie nou precies is? En hoe ik het kan gebruiken?

mvg

emma
Jan van de Velde op 17 september 2019 om 14:16
Dag Emma,

een beetje eenvoudig gezegd zal gelden
Ez = Ekintrans + Ekinrotatie

Ez kun je bepalen met eigenschappen van je helling (hoogte) en bal (m) 
de kinetische translatie-energie is inderdaad die ½mv² , en die snelheid v meet je dan onderaan de helling.
en die Ekinrotatie is dan wat je in je startpost al meldde

Emma plaatste:

Ek,rotatie = k • ω2 • m • r2

met de v en de r kun je ook de ω bepalen, en zo kun je, met alles wat je kunt meten, in die vergelijking Ez = Ekintrans + Ekinrotatie alleen de k als onbekende overhouden.

groet, Jan

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Clara heeft zeventien appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Clara nu over?

Antwoord: (vul een getal in)