spankracht wiskundige slinger

Roosje stelde deze vraag op 28 april 2022 om 23:04.

 Een wiskundige slinger heeft een periode van 1,5 s. De slingermassa is gelijk aan 1 kg en de hoekamplitude is gelijk aan 0,08 rad. Bereken de maximale spanning in het touw.
𝑭𝒔=𝑭𝒛+𝑭𝒄𝒇=π’Ž.π’ˆ+π’Ž.𝝎𝟐.𝒓

𝜽=𝜽𝟎+πŽπŸŽπ’•+πœΆπŸπ’•πŸ 𝜽=𝟎,πŸŽπŸ–π’“π’‚π’…βˆ’πœΆπŸπ’•πŸ 𝝎=βˆ’πœΆπ’•

𝟎=𝟎,πŸŽπŸ–π’“π’‚π’…βˆ’πœΆπŸ(𝟏,πŸ“/πŸ’)𝟐⟺𝜢=𝟎,πŸŽπŸ–.𝟐.πŸπŸ”πŸ,πŸπŸ“=𝟏,πŸπŸ‘πŸ•...𝒓𝒂𝒅𝒔² 𝝎=βˆ’πœΆπ’•=βˆ’πŸ,πŸπŸ‘πŸ•β€¦πŸ,πŸ“/πŸ’=βˆ’πŸŽ,πŸ’πŸπŸ”πŸ”πŸ”πŸ”β€¦.𝒓𝒂𝒅/𝒔 waarom moet je je 1,5 delen door 4

𝑭𝒔=𝑭𝒛+𝑭𝒄𝒇=π’Ž.π’ˆ+π’Ž.𝝎𝟐.𝒓=πŸπ’Œπ’ˆ.πŸ—,πŸ–πŸπ’Žπ’”-𝟐+πŸπ’Œπ’ˆ.(𝟎,πŸ’πŸπŸ”πŸ”πŸ”β€¦)𝟐.𝟎,πŸ“πŸ“πŸ—β€¦π’Ž 𝑭𝒔=πŸ—,πŸ—πŸ 𝑡

Reacties

Theo op 28 april 2022 om 23:13
t = P/4  , een kwart periode, als je vanuit midden naar een maximale uitwijking gaat (of andersom)
Jaap op 29 april 2022 om 01:08
Dag Roosje,
Nu de kwestie van t=periode/4 is opgelost, roept de uitwerking nog vragen op.
Met ΞΈ=ΞΈ0+Ο‰0t+Ξ±2t2 wordt misschien bedoeld ΞΈ=ΞΈ0+Ο‰0Β·t+Β½Β·Ξ±Β·tΒ² ?Is dit een uitdrukking voor de uitwijkingshoek ΞΈ als functie van de tijd t bij een eenparig versnelde beweging langs een cirkelboog met een hoeksnelheid Ο‰0 op t=0 s en een hoekversnelling Ξ±?
Daarvan is toch geen sprake bij een wiskundige slinger?

We kunnen de middelpuntzoekende kracht Fmpz=m·ω²·r als volgt berekenen.
De uitwijkingshoek is ΞΈ(t)=ΞΈmaxΒ·sin(2·π·t/T)
De hoeksnelheid is de afgeleide naar de tijd t β†’ Ο‰(t)=2·π·θmax/TΒ·cos(2·π·t/T)
In de evenwichtsstand is de cosinus gelijk aan Β±1 β†’ Ο‰max=2·π·0,08/1,5=0,335 rad/s
De straal r is de lengte van de slinger r=gΒ·TΒ²/(4·π²)=9,81Β·1,5Β²/(4·π²)=0,559 m
Fmpz=m·ω²·r=1Β·0,335Β²Β·0,559=0,0628 N
De maximale spankracht is Fsp=Fz+Fmpz=1Β·9,81+0,0628=9,87 m/sΒ²
Groet, Jaap

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Ariane heeft acht appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Ariane nu over?

Antwoord: (vul een getal in)