Katrollen

Merve stelde deze vraag op 17 september 2019 om 16:25.






Voor school moest ik deze opdracht maken over katrollen, ik begrijp niet waarom het antwoord b is en geen a. Wanneer ik de krachten erbij zet dan zie ik dat de zwaartekracht van massa 2 wordt verdeeld in twee spankrachten. De massa's van alle blokjes zijn niet gegeven dus je kunt niet weten hoe groot de zwaartekracht van de andere blokjes zijn, dus hierdoor weet je de spankracht bij blok 1 en 3 ook niet. Hoe kan ik deze opgave oplossen zonder de massa's te hebben? Op de afbeelding lijkt het alsof het touw bij massa 1 en bij massa 3 even lang is, waardoor ik kan aannemen dat M1 en M3 even lang is. Wanneer ik de formule Fz=Fspan gebruik kom ik uit op M2= 2×M1, wat dus niet klopt vokgens het antwoord.

Reacties

Jan op 17 september 2019 om 16:48
dag Merve,

Je ziet een symmetrisch plaatje, hoeken van die schuine  touwdelen in het midden zijn gelijk,  en dankzij die katrollen kan alles vrij bewegen.



de massa m2 hangt op aan 2 touwdelen, die elk een spankracht Fs leveren. 
in het krachtenschema jun je op het oog de verhouding tussen Fz op massa 2 en de spankracht inschatten. Netjes opmeten , of hoek meten en berekenen met goniometrie vertelt je zelfs vrij nauwkeurig verhouding tussen Fz2 en Fs

Spankracht zal overal in het touw gelijk zijn.
Omdat de boel stilhangt (rond elke massa is de nettokracht dus 0 N) ken je nu ook de verhouding tussen Fz1 en Fs 

en nu die twee conclusies met elkaar verbinden tot een verband Fz1 : Fz2

Groet, Jan
Theo de Klerk op 17 september 2019 om 17:12
Je tekent de vectorpijlen voor de spanning wat vreemd.
Denk even mee:

1. Massa m2 hangt stil. Dat betekent dat de touwen tezamen een even grote kracht als de zwaartekracht moeten geven (dan "heffen beide krachten elkaar op").
2. De spanning (S1 en S3) in elk stuk van het touw vanaf m2 is even groot als de spanning vanaf de katrol naar resp. m1 of m3. De katrol "buigt" alleen maar die kracht om.
3. De spanning in elk stuk touw is gelijk aan de zwaartekracht op de massa's m1 en m3  (dus S1 = F1 = m1g  en ditto voor S3 op m3)
4. De spanning in elk stuk touw levert zowel een horizontale als vertikale component.
De horizontale component van spanning S1 is tegengesteld aan die van S3. Daarom zal de massa m2 niet naar links of rechts bewegen.
5. De som van de vertikale componenten van de spanning S1 en S3 geeft de zwaartekracht op m2  (m2g). Gezien de symmetrie zal de vertikale component van S1 en S3 elk de helft van de zwaartekracht op m2 zijn.
6. De spanning S1 is de vectoriele optelsom van zijn horizontale en vertikale component. Die is groter dan alleen de vertikale component.  De spanning wordt gegeven door de zwaartekracht op m1.  Dus moet m1 groter zijn in massa dan m2.


Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)