Krachten ontbinden in componenten

Demi stelde deze vraag op 09 mei 2021 om 23:13.

 Goedenavond, ik kom niet uit onderstaande opdracht. Is er iemand die kan helpen?

Een voorwerp (in onderstaande afbeelding als blokje getekend) is in evenwicht. Op dat voorwerp werken drie krachten, waarvan er twee getekend zijn. Er geldt F1 = 30 N, F2 = 20 N, a = 43 graden, B = 27 graden. De grootte en richting van F3 is onbekend. 


a. Ontbind de beide krachten in een x- en een y-component en bereken de groottes hiervan.
b. Bereken de grootte en richting van F3.


Reacties

Theo de Klerk op 09 mei 2021 om 23:28
Dit is een kwestie van krachten-tegenwerking.
Het blokje is in evenwicht. Dus alle krachtcomponenten langs de X-as geven samen 0 N.
Van twee krachten kun je de X-componenten bepalen, dus je weet ook wat de derde dan moet zijn om het tezamen op 0 N uit te laten komen.
Hetzelfde geldt voor de y-as componenten. Ook daar is de y-component van de derde kracht te berekenen.
De X- en Y-component tezamen vormen de 3e kracht. De grootte ervan is te berekenen (Pythagoras) en de hoek ook (tangens is y/x)
Demi op 10 mei 2021 om 00:08
Mmm.. zou je het misschien voor kunnen doen? Want ik kan er nog niet echt iets van maken. 
Theo de Klerk op 10 mei 2021 om 06:45
F2 = 20 N, β = 27º dus F2x = 20 cos 27
En zo de rest ook... Ik zou het hoofdstuk over krachten nog maar eens doornemen. En je wiskundeboeken over sinussen en cosinussen want dat komt bij krachten heel vaak om de hoek kijken.
Demi op 10 mei 2021 om 08:07

Dit is een thuisstudie, dus wiskunde boeken hebben ik niet meer. Ik heb het al eerder een keer ingeleverd, maar dat was niet goed:
F1,x x cos a = 30 x cos 43° = 22 N
F1,y x sin a = 30 x sin 43° = 20 N
F2,y x cos β= 20 x cos 27° = 19 N
F2,x x sin β = 20 x sin 27° = 9 N 

Theo de Klerk op 10 mei 2021 om 08:30
Allemaal fout - de hoeken α en β zijn niet op dezelfde manier gekozen en daarmee veranderen ook het gebruik van sinus en cosinus. Mijn gegeven voorbeeld heb je ook omgevormd (cos in sin).

En dan ook nog op de richting letten want de krachtcomponenten wijzen niet allemaal dezelfde kant op. 
Bij thuisstudie zou ik zo nodig investeren in een wiskunde boek.
Jan van de Velde op 10 mei 2021 om 08:30
Dag Demi,



in een (rechthoekige) driehoek met zijden AOS komt F2,x overeen met zijde a. 

vanuit hoek β gezien is F2,x dus de aanliggende rechthoekszijde.
Verder is van deze driehoek de schuine zijde bekend. AS, dus Cosinus.

Voor sinus, cosinus en tangens wordt volgende ezelsbrug vaak gebruikt (o = overstaande zijde, s = schuibe zijde, a = aanliggende zijde voor een hoek van een rechthoekige driehoek)
SOS CAS TOA 

dus geldt dat  cos(27) = A/S en dus geldt F2,x = A = 20 x cos(27) = 17,82 N

microcursus gonio voor beginners:
https://www.wetenschapsforum.nl/viewtopic.php?f=58&t=77490

Groet, Jan
Demi op 10 mei 2021 om 11:17
Ik heb het nu als volgt gedaan, klopt dat dan?

F1,x = 30 x cos 43° = 21,94 N
F1,y = 30 x sin 43° = 20,46 N
F2,y = 20 x sin 27° = 13,62 N
F2,x = 20 x cos 27° = 17,82 N
Theo de Klerk op 10 mei 2021 om 11:28
Nee. Leer nu eerst eens wanneer je een sinus en een cosinus gebruikt. Ik krijg de indruk dat je maar wat probeert. Wat getalletjes omdraaien en kijken of dat dan wel goed is. Een Y-component bereken je soms met een sinus en soms met een cosinus, afhankelijk van hoe de hoek genomen wordt.
Daarnaast moet je nog de richting in rekening brengen: F1 en F2 wijzen andere kanten op. Hun componenten langs X en Y richting ook.
Demi op 10 mei 2021 om 11:44
Theo, je hoeft niet te helpen/reageren als je er 'boos' om wordt hoor. Ik wacht wel even op de reactie van Jan.
Jan van de Velde op 10 mei 2021 om 12:32
dag Demi,

Theo de Klerk

Nee. Leer nu eerst eens wanneer je een sinus en een cosinus gebruikt. Ik krijg de indruk dat je maar wat probeert. 

 Theo is niet boos hoor. Maar ik sta er hetzelfde in als Theo, in die zin dat zomaar wat proberen geen zin heeft. Juist als je met zelfstudie bezig bent is een gedegen beheersing van de basisvaardigheden onontbeerlijk. Beter zet je de natuurkunde even on hold en zet je dit goniometrische trucje even strak. Een link met uitleg en wat uitgewerkte oefeningen om te checken of je het begrijpt gaf ik je al eerder. 

Een check op je aanpak is overigens vrij eenvoudig, dankzij die hoek zou je moeten kunnen  zien welke van de x- of y-  componenten groter zou moeten zijn dan de andere. 

Volg dezelfde stappen die ik zetten voor de ontbinding van F2 zelf ook voor F1.

  • Gewoon die rechthoekige driehoek even schetsen,
  • bekende zaken (hoeken, zijden) aanwijzen
  • Vanuit de hoek van 43o gezien de zijden O, A en S aanwijzen
  • soscastoa toepassen. 
Groet, Jan
baes op 30 oktober 2022 om 20:29
vgm moet je f2x en f2y berekenen met cos en f1x met cos en f1y met sin 
Jan van de Velde op 30 oktober 2022 om 20:45


baes

vgm moet je f2x en f2y berekenen met cos ..//..

 dag Baes,

dat kan niet, twee verschillende componenten met dezelfde functie berekenen.

baes

..//.. en f1x met cos en f1y met sin 

 F1 is die kracht die naar rechtsonder wijst hè?  Dan kloppen deze ook niet.

Groet, Jan
Algemeen: noteer krachten bij voorkeur met de hoofdletter F

Baes op 30 oktober 2022 om 20:56
F1x met sin, F1y met cos.
F2y met cos denk ik nog steeds want overstaande zijde is er is geen lijn dus dan kan je ook geen kracht met sin berkenen. En anders geef ik op
Theo de Klerk op 30 oktober 2022 om 21:27
Jan van de Velde op 30 oktober 2022 om 21:39

Baes

F2y met cos 

 klopt niet

Baes

 want overstaande zijde is er is geen lijn dus dan kan je ook geen kracht met sin berkenen. 

 ???

dag Baes,

die "lijn" hoeft er niet te zijn: de x- en y as zijn er ook niet, dat wil zeggen dat zijn ook maar denkbeeldige lijnen, hulplijnen, handige bedenksels. En het ontbreken van zo'n lijn weerhoudt jou er toch ook niet van voor de componenten van F1 nu wel de juiste vergelijkingen te geven. 

dus:



Groet, Jan

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)