spankracht in een touw

cora stelde deze vraag op 17 januari 2007 om 20:25.

Hoi daar!
ik heb hier een vraagje :

Bereken de spankracht in een touw van een blok dat onder een hoek van 15 graden een slingerbeweging maakt (v=1,2m/s). de lengte van het touw is al dan niet bepaald. (indien nodig kies 50 cm.)

 

Ik snap niet hoe je deze vraag moet oplossen.
ik dacht al zo: je hebt al zeker een tangentiele en normale versnelling dus je zal m.a niet mogen gelijk stellen aan mv¨^2 . of mag dat wel?? of is m.a= T + Fz

ik zit echt vast.

kan iemand mij aub helpen?

Vriendelijke groetjes,

Cora

Reacties

Jaap op 17 januari 2007 om 21:38

Dag Cora,
Graag verduidelijking.
A. Gaat het om een massa die een eenparige cirkelbeweging maakt in een horizontaal vlak, terwijl het ophangkoord een kegelmantel bestrijkt (as van de kegel verticaal; een kegelslinger of conische slinger)? Dan kan de baansnelheid van de massa constant 1,2 m/s zijn...
B. Of gaat het om een slinger die in een verticaal vlak heen en weer gaat, met een amplitude van 15 graden ten opzichte van de verticaal door het ophangpunt? Gaat de massa dan met 1,2 m/s door de evenwichtsstand?
C. Of nog anders, namelijk...
Kun je de opstelling misschien schetsen?
Groeten, Jaap Koole

cora op 17 januari 2007 om 22:13

ik heb een tekening gemaakt. het is gewoon een slingerbewing in één vlak van links naar rechts. hopelijk is het duidelijk zo!

 bedankt!

Jaap op 20 januari 2007 om 22:11

Dag Cora,
Zoals je schreef, is er een tangentiële en een radiale versnelling. Omdat de spankracht T wordt gevraagd, kijken we alleen naar de radiale richting.
De massa m ondervindt een middelpuntzoekende kracht Fmpz, nodig om de massa een cirkelbaan te doen volgen. Fmpz wordt gevormd door de spankracht T en de radiale component Fz,r van de zwaartekracht.
Uit een situatieschets volgt dat Fz,r=m×g×cos(γ) met g is de valversnelling en γ is de hoek tussen het koord en de neerwaartse verticaal.
T is naar het ophangpunt gericht; Fz,r er vanaf. Daarom geldt Fmpz=TFz,r=Tm×g×cos(γ).
We weten ook dat Fmpz=m×v²/L met v is de baansnelheid L is de lengte van het koord.
Combineren geeft m×v²/L=Tm×g×cos(γ), zodat T=m×g×cos(γ)+m×v²/L.
De massa ondervindt behalve de middelpuntzoekende kracht ook de tangentiële component van de zwaartekracht, waardoor de grootte van de snelheid verandert. Deze component heeft geen invloed op de (radiale) spankracht.
Wat betreft je eerste notities: m×a kan niet gelijk zijn aan m×v², aangezien de dimensie ("eenheid") van de versnelling a niet gelijk is aan de dimensie van v². Je mag m×a inderdaad gelijkstellen aan T+Fz, maar alleen vectorieel (rekening houdend met de richting).
Groeten, Jaap Koole

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)