Krachtmoment op versnellende schijf

jonas stelde deze vraag op 29 december 2023 om 15:20.

 Hier ben ik weer.

Ik heb deze oefening doorheen het semester in de les opgeschreven, maar snap eigenlijk niet goed wat er wordt gedaan. Vooral niet helemaal op het einde, waar we stellen dat alfa (hoekversnelling) = 6 rad/s^2.
En wat zijn we met het feit dat Wvoor = Wna (hoeksnelheid)?
Is er een betere manier om dit op te lossen?
Of heb ik iets fout overgeschreven?



bedankt

Reacties

Theo de Klerk op 29 december 2023 om 15:35
Je leest de vraag verkeerd. Aan het eind is de hoekSNELHEID ω = 6 rad/s,  niet de hoekversnelling. Die is constant bij een massa van het wiel (want vaste aandrijfkracht). Daarom neemt die hoeksnelheid toe van 0 rd/s naar 2 rad/s met een massa op de rand en, zonder die massa, wat sneller van 2 rad/s naar 6 rad/s na uiteindelijk 4,0 seconden.
jonas op 29 december 2023 om 15:42
Oké, dat verklaart volgens mij niet waarom we de hoekversnelling gelijk stellen aan 6 rad/s^2? of wel?
de hoekversnelling is toch 6rad/s / 4s ? 
Jan van de Velde op 29 december 2023 om 15:58

jonas

de hoekversnelling is toch 6rad/s / 4s ? 

 Dag Jonas,

nee. Wat Theo zei maar met andere woorden: de beweging is in twee stukjes gesneden: het eerste deel als dat massablokje er nog op ligt (en dus een kleinere hoekversnelling) en een tweede deel als dat massablokje er al naast gezwierd ligt. Dan heeft die schijf (zonder dat blokje) een kleiner traagheidsmoment en zal de hoekversnelling groter zijn. 

Je komt hier ook niet met de makkelijkste sommetjes :( 

groet, Jan.

Jonas op 29 december 2023 om 17:15
Hallo,
Ik snap jullie redenering. Nu moet ik volgens mij op zoek naar het tijdstip waarop de massa er af gleed. Hoe kan ik dat vinden?
Dankjewel
Jan van de Velde op 29 december 2023 om 17:37
Dag Jonas,

de sommetjes waar je mee afkomt zijn best van niveau. Ook voor ons niet iets dat we even in een paar minuten op papier zetten. Maar ook hier geldt weer: knip een complex probleem op in eenvoudigere stukjes. Knippen en puzzelen. 

zo eens wat overpeinzingen, en die leiden dan tot een paar verbanden: 

hoeksnelheid na deel 1 = hoekversnelling deel 1 x tijd deel 1 
hoeksnelheid na deel 2 = hoeksnelheid na deel 1 + hoekversnelling deel 2 x tijd deel 2
tijd deel 1 + tijd deel 2 = 4 s

krachtmoment = traagheidsmoment schijf met massa x hoekversnelling deel 1
krachtmoment = traagheidsmoment schijf zonder massa x hoekversnelling deel 2

Groet, Jan
Jonas op 29 december 2023 om 17:50
Jan,
Bedankt voor je uitleg. Ik ben er al veel verder mee geraakt. Volgens mij is er een rekenfout of redeneringsfout in mijn oplossing. Zou je dit eens kunnen bekijken?

Bedankt voor al je hulp!!

Bijlagen:

Jaap op 29 december 2023 om 18:41
Dag Jonas,
In je uitwerking van 17.50 uur raak ik het spoor bijster bij I1=½·(M+m)·r².
Het totale traagheidsmoment met m op de schijf is

De hoekversnelling met m op de schijf is

De tijdsduur totdat m van de schijf glijdt, is

Nadat m van de schijf is gegleden, neemt de hoeksnelheid nog toe met


enzovoort.
Groet, Jaap
Jan van de Velde op 29 december 2023 om 18:44

Jonas

Volgens mij is er een rekenfout of redeneringsfout in mijn oplossing. 

 Ik weet niet hoe ik de soort fout zou moeten noemen, maar je gebruikt hier dezelfde formule voor berekening van traagheidsmoment van de schijf als voor de (punt)massa. Ca va pas. 

groet, Jan

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)