Veren
Rosanna stelde deze vraag op 07 februari 2020 om 21:44.Goedenavond allen,
Ik ben druk bezig met mijn natuurkunde huiswerk, alleen kom ik er even niet uit..
Het is de bedoeling dat ik een formule samenstel waarmee je de veerconstante van in serie geplaatste veren kan bepalen.. nu ben ik hier op uit gekomen..
veerconstanteserie=(veerconstantetotaal/ aantal veren)x (1/aantal veren)
maar lukt het mij niet helemaal om in woorden te beschrijven hoe ik tot deze formule ben gekomen. (als de formule uberhaupt klopt..)
Ook moet ik een formule samenstellen waarmee je de veerconstante van veren die parallel verbonden zijn kunt bepalen, alleen heb ik hier nog best moeite mee.
Zou een van jullie mij hierbij kunnen helpen?
Alvast bedankt!
Fijne avond.
Reacties
Rosanna plaatste:
veerconstanteserie=(veerconstantetotaal/ aantal veren)x (1/aantal veren)
ik begrijp je formule niet helemaal.
Om te beginnen lijkt je formule alleen geschikt voor identieke veren: allemaal dezelfde individuele veerconstante.
gesteld dat ik 3 veren heb, elk met een veerconstante van 200 N/m, die ik in serie ophang, hoe vul ik dat dan in in jouw formule?
Groet, Jan
Dit zou dan worden (600:3)x (1:3) ofwel 66,66..
Klopt dit?
Groet
die uitkomst is correct.
maar...
ik weet niet wat jij van breuken weet. Gezien de staat van het Nederlandse onderwijs zal dat waarschijnlijk helaas niet veel zijn, dus dat gaan we jou niet kwalijk nemen. Maar je formule is mogelijk daardoor nogal nodeloos omslachtig.
feitelijk schrijf jij dus:
met
n=aantal veren
C= veerconstante (identiek voor elke veer)
In die eerste factor zien we de n zowel boven als onder de deelstreep, die delen dus tegen elkaar weg:
en dat is verder te vereenvoudigen tot
Dat ziet er al heel wat overzichtelijker uit, en is een vereenvoudiging, voor die gevallen waarbij alle veren identiek zijn, van de formule in de topic waarheen Theo hierboven verwees.
dan is nu de vraag of jouw formule ook geldt voor drie verschilende veren, en dat proberen we dat maar eens hè...
bijvoorbeeld voor drie veren met respectieve C's van 100, 200 en 600 N/m
dat geeft dan een Cserie van 100 N/m
Erg jammer, maar dat klopt niet meer : de veerconstante van de serie zal altijd kleiner moeten zijn dan de kleinste veerconstante uit de serie. Je mag eens rustig over die stelling nadenken.
Mogelijk heb je over die stelling al eens nagedacht trouwens, maar bij een heel ander onderwerp: de vervangingsweerstand van parallelweerstanden bij elektro. ook daar geldt dat de vervangingsweerstand kleiner zal zijn dan de kleinste weerstand uit de parallelschakeling.
Hoe dan ook, voor een serie van ongelijke veren zul je dus 'terug naar de tekentafel' moeten.
groet, Jan
Dankuwel voor uw uitgebreide antwoord.
Aah ja, de breuken.. dat had ik inderdaad kunnen vereenvoudigen.
Ik heb er nog eens naar gekeken en met in het achterhoofd de formules van de vervangingsweestanden, ben ik op een nieuwe formule gekomen maar in deze formule is het niet mogelijk om de veerconstante te berekenen met enkel gegevens over de veerconstante van de veren.
nieuwe formule: Ctotaal= F/Utotaal
Is dit een logischere formule? En hoe zou ik de veerconstante kunnen bepalen als ik geen gegevens heb over de uitrekking/kracht?
Alvast bedankt voor het antwoorden.
groet, Rosanna
Rosanna plaatste:
nieuwe formule: Ctotaal= F/UtotaalIs dit een logischere formule?
Alleen, zoals je al zegt:
Rosanna plaatste:
En hoe zou ik de veerconstante kunnen bepalen als ik geen gegevens heb over de uitrekking/kracht?En hoe zou ik de vervangingsweerstand kunnen bepalen als ik geen gegevens heb over de stroomsterkte/spanning?
Dat gaat hem inderdaad niet worden met Rv=Ubron/Ibron, en C=F/u gaat je dus ook niet helpen als je alleen de respectieve veerconstantes kent.
Maar er is ook een formule om een vervangingsweerstand te berekenen in een parallelschakeling als je alleen de groottes van de individuele weerstanden kent.
Zoek nog even in je formulebladen, en indien dat vruchteloos blijft, selecteer dan het witte gebied hieronder om het leesbaar te krijgen:
1/Rv=1/R1 + 1/R2 + .... + 1/Rn
Voor parallelweerstanden geldt die omdat elke parallel toegevoegde weerstand een extra weg geeft voor stroom bij gelijkblijvende spanning en dus de totale weerstand verlaagt.
Een tweelingbroertje van deze formule geldt voor serieveren, omdat elke serie toegevoegde veer een extra uitrekking geeft bij gelijkblijvende kracht en dus de totale veerconstante verlaagt.
Super bedankt voor uw duidelijk en uitgebreid antwoord!
Ik denk dat ik de oplossing heb, dankzij uw hulp.
Fijne dag nog!
vriendelijke groet,
Rosanna