maximale snelheid bij trekkracht

Ine stelde deze vraag op 07 januari 2024 om 15:08.

 Een voorwerp van 2.5kg hangt vast aan een touw van 70cm. Aan de andere zijde van het touw houdt een persoon het touw vast en beweegt deze zo dat deze een ECB beweging maakt. Wat is de maximale snelheid zodat het touw niet breekt?
het antwoordt zou 8,8m/s moeten zijn maar ik bekom simpelweg: Fcp = (m * v^2)/r en m*g gelijkstellen aan elkaar. V = vkw g * r. dus 2,62. Zou je weten wat ik verkeerd doe? 

Reacties

Jaap op 07 januari 2024 om 15:25
Dag Ine,
Is gegeven bij welke trekkracht het touw breekt?
Voert het voorwerp een cirkelbeweging uit in een verticaal of horizontaal vlak?
Mogen we aannemen dat de cirkelbaan een straal van 70 cm heeft?
Waarom zou de centripetale kracht gelijk zijn aan de zwaartekracht op het voorwerp?
Groet, Jaap
Theo de Klerk op 07 januari 2024 om 15:29
ECB = ?  eenparig constante beweging?  (da's een pleonasme ofwel dubbelop - zoals witte sneeuw)

Een touw kan een gewicht mg houden.
Als iets valt (of er wordt ineens aan getrokken) dan is er een extra kracht F. Dat moet het touw ook kunnen houden. Eenmaal weer een vaste snelheid (ook 0 m/s) is alleen weer het gewicht van belang.

Dus iets eenparig bewegen = geen kracht = geen extra spanning op touw
De snelheid iets verhogen (van 0 m/s naar v m/s) levert alleen tijdens die snelheidsverandering een kracht. Bij langzaam verhogen is die kracht gering ( F = m Δv/Δt) en kan het touw dit wel houden. Met een abrupte versnelling (zeer kleine Δt) is de kracht zeer groot en kan het touw knappen.

Wat mv2/r hier doet snap ik niet tenzij je een massa in een cirkel laat ronddraaien en dit steeds sneller doet. De kracht op het touw wisselt dan. Het is altijd het grootst in de laagste stand (als de rotatie vertikaal is): gewicht + mv2/r   Hoe sneller v hoe groter de kracht.
Jaap op 07 januari 2024 om 16:11
Dag Theo,
Vermoedelijk is ECB in Vlaanderen een gebruikelijke afko voor eenparige cirkelbeweging.
Groet, Jaap
Theo de Klerk op 07 januari 2024 om 16:16
Ah... dat verklaart mv2/r. Het is handig niet in afkortingen te spreken (laat staan "vak"taal)

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)