vernierkarretje

Joep stelde deze vraag op 26 maart 2024 om 15:09.
Voor een natuurkunde onderzoek, wil ik de valversnelling op aarde (9,81) bepalen met behulp van een vernier karretje. Mijn plan is om deze op een horizontale baan te zetten en met een touwtje er een gewichtje aan te hangen (zie eventueel afbeelding voor de opstelling).



Op het moment dat ik het gewichtje loslaat zal deze naar beneden vallen, en het karretje dus versnellen. In het karretje zitten sensoren en kan ik dus de snelheid en versnelling van het karretje meten. de massa van het gewichtje is niet gelijk aan de massa van het karretje. is de versnelling van het karretje dan gewoon 9,81 m/s2? of moet je stellen dat Fkarretje = m x a, en dan het Fkarretje = Fz dus dan is g= (m karretje x a karretje) / (m gewichtje)?

Reacties

Jan van de Velde op 26 maart 2024 om 15:50
Dag Joep.

Je aandrijvende kracht (de nettokracht in dit geval, wrijving verwaarlozend) is gelijk aan het gewicht van dat hangende massablokje.
Schrijf dat in formulevorm: Fnetto = ..............  (1) 

Maar die kracht moet zowel de massa van dat massablokje als de massa van dat karretje (samen mtotaal) versnellen. 

a = Fnetto/ mtotaal    (2) 

combineer beide formules d.w.z.  substitueer (1) in (2) . 


Groet, Jan
Joep op 26 maart 2024 om 16:02
hoi Jan,

heel erg bedankt voor je reactie. Dus dan is g = ( mtotaal x akarretje)/ mblokje ?
Jan van de Velde op 26 maart 2024 om 17:41
dag Joep,

Ja. Hoewel je dat niet akarretje hoeft te noemen: zowel massablokje als karretje krijgen namelijk diezelfde versnelling. 

en dus maar één verschil met je eerste poging: je zag over het hoofd dat de zwaartekracht ook dat massablokje moet versnellen

Groet, Jan
Theo de Klerk op 27 maart 2024 om 13:28
Veel van dit soort situaties waarbij de trekkende kracht onder een (90º) hoek wordt geleverd, kun je ook beschouwen als een trekken in rechte lijn: de katrol buigt alleen maar de kracht af (in het ideale geval - anders gaat een deel van de energie in de draaiing van de katrol zitten).
Onderstaand zo'n voorbeeld: alle massa gaat met een bepaalde versnelling bewegen (a = F/mtotaal).
Vervolgens is de spanning van elk deel te bepalen door F = mvoorgetrokken_delen . a
Afhankelijk van wat je meet of wat bekend is, zijn  allerlei variaties in deze situatie mogelijk ter berekening (spanning, deelmassa of totale massa, snelheid, versnelling)

 
Joep op 27 maart 2024 om 16:31
ik heb metingen gedaan en opvallend is dat naarmate de massa van het gewichtje toeneemt, de waarde van g dichter bij 9,81 in de buurt komt.
m = 10 g      g = 8,99 m/s2
m = 60 g      g= 9,51 m/s2
m = 110 g    g= 9,63 m/s2

komt dit doordat de de wrijvingskrachten relatief afnemen ten opzichte van de zwaartekracht op het gewichtje. want als de massa van het gewichtje toeneemt (en dus de zwaartekracht) en de wrijvingskrachten blijven gelijk, dan hebben ze relatief minder invloed en zal de waarde van g hoger uitkomen?
Theo de Klerk op 27 maart 2024 om 17:15
Een lichter gewichtje zal waarschijnlijk meer "last" hebben van de niet ideale wereld. De wrijvingskrachten van katrol om zijn as tellen dan zwaarder mee en minder "verwaarloosbaar"
(zie ook https://www.natuurkunde.nl/vraagbaak/78696)

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)