Spankracht, trekkracht,...waslijnprobleem

Renée stelde deze vraag op 11 augustus 2007 om 15:15.

Hallo, 

VRAAG 1 

"Twee bomen zijn  verbonden door een touw dat net strak staat. Een persoon trekt met een kracht van 50N aan het midden van het touw zodat tussen het touw en de verbindingslijn tussen de bomen een hoek van 15° is. De spanning in het touw is:

(a) 50N

(b) 50N / sin15°

(c) 50N / 2sin15°

(d) 50N / 2cos15°

het juiste antwoord is c, nu hoe je daaraan komt dat blijft voor mij duister, ik snap helemaal niet hoe het moet... Kan iemand me op weg helpen?

 

(andere vrragen verwijderd, moderator)

 

Alvast bedankt voor het lezen van mijn vragen....

Groetjes Renée

Reacties

Jan op 11 augustus 2007 om 15:43

Dag renée,

Je drie vragen gaan over drie totaal verschillende onderwerpen. Wil je voor je vragen 2 en 3 eens nieuwe onderwerpen openen voordat alles door elkaar gaat? Dan zal ik daarna die vragen 2 en 3 in dit onderwerp verwijderen.

Vraag 1: maak eens een schetsje op schaal. Je trekkracht van 50 N bijvoorbeeld een vector van 5 cm recht naar onder, en in het touw onder een hoek twee voorlopig nog onbekende krachten naar schuin(15°) linksboven en schuin rechtsoven als de spankrachten in het touw. In deze toestand verandert er niks, m.a.w. de krachten moeten in evenwicht zijn. Die twee spankrachten moeten dus vectorieel bij elkaar opgeteld samen even groot zijn als, maar een tegengestelde richting hebben aan, die trekkracht van 50 N. Dan is de resultante kracht 0 N ==> geen verandering

kijk dan eens naar de driehoeken die je zo hebt geschetst.

Met hoofdstuk 3 uit de microcursus

http://www.wetenschapsforum.nl/index.php?showtopic=41633

kom je er dan wel uit denk ik. En zo niet, dan zal ik hem wel even voor je uittekenen in een bijlage.

Laat maar weten of het lukt zo.

Groet, Jan

Renée op 11 augustus 2007 om 16:21

Hallo Jan, Het lukt me niet echt ik zal eens neerschrijven wat ik doe... Zoek jij mijn fout?

Er verandert dus niets dus de krachten zijn in evenwicht dus Fr=0N... waarbij Fr= resulterende kracht

Fr=Fr1+ Fr2  

Fr1= Ft - Fsl (waarbij Ft= trekkracht=50N en Fsl=spankracht aan de linkerkant gezien vanuit de plaats waar je trekt)

Fr2= Ft-Fsr (Fsr= spankracht aan de rechterkant gezien van hetuit het punt waar je trekt)

Fsr=Fsl dus Fr= 2 (Ft -Fsr)= 0

DUS Ft= Fs= 50 N maar dat is dus niet het juiste antwoord, kun me helpen?

Renée

Jan op 11 augustus 2007 om 16:54

je trekt met 50 N aan het touw (rood)

Het touw zal dus uiteindelijk  ook met 50 N in tegengestelde richting moeten terugtrekken (blauw)

Maar het touw kán helemaal niet in die blauwe richting trekken, spankracht bestaat slechts in de richting van het touw zelf. Die blauwe kracht zal dus de resultante moeten zijn van de optelling van de twee lila krachten.

Die twee geven vectorieel opgeteld dus netto een kracht van 50 N recht naar boven. Gebruik voor een grafische oplossing de parallellogrammethode. Als je netjes schets kun je de krachten opmeten, je hebt de boel dan grafisch opgelost. Maar als je parallellogramlijnen er staan heb je ook een mooi spel van driehoeken waarop je wat goniometrie kunt loslaten.

Probeer maar en laat maar weten of het lukt

 

Renée op 11 augustus 2007 om 19:52

Hartelijk dank Jan!!!

Ik had de vraag nl anders geïnterpreteerd (ik dacht dat de spankracht midden door die hoek van 15° liep... mijn hoek van 15° stond dus ergens anders... heel dom van me...) Erg bedankt voor die duidelijke schets, nu mag het geen probleem meer zijn...

Groetjes Renée

Jan op 11 augustus 2007 om 20:08

Voor Renée en voor iedereen:

Probeer het te schetsen, en nog belangrijker: probeer het te schetsen :)

Dat geldt voor álle opgaafjes waarbij krachten te pas komen ( en voor vele andere)

 En probeer je daarbij steeds een vergelijkbare situatie voor te stellen. Stel je voor dat je voor elke werkelijk aanwezige kracht een mens neemt. De groep mensen trekt dan samen in diverse richtingen aan een voorwerp, en het resultaat moet zijn dat dat voorwerp gaat doen wat in de opgave beschreven is. In dit voorbeeld: als je alleen mensen neemt voor de rode en de blauwe kracht, moet je je toch eens afvragen wat die waslijn daar eigenlijk nog doet in die opgave. En als je mensen neemt voor de rode en slechts één van de lila krachten dan kan het niet anders of je komt tot de conclusie dat het voorwerp in het midden niet stil kan blijven staan. En zo kom je vanzelf tot de enig goede mogelijkheid.

De rest is dan maar consequent doorrekenen.

Renée op 12 augustus 2007 om 12:08

Hoi Renée hier weer,

Is de spanning die je hoort te berekenen in deze opgaven=Fspanr=Fspanlinks? Zo komt het uit bij mij!!! Alleen begrijp ik nog niet zo goed waarom je ze niet optellen moet...

Groetjes, Renée

Jan op 12 augustus 2007 om 20:01

(edit: ik gebruik in het hiervolgende stuk overal 500 N, waar de oorspronkelijke opgave 50 N gebruikt. Ik heb geen zin om tekst en tekening nog te gaan verbouwen. Denk aub overal een nulletje af) 

Dag Renée,

Dat lijkt zo op het eerste gezicht niet zo voor de hand te liggen.

Maar we gaan eens doordenken:

stelling 1) de spankracht in het rechtse stuk touw is ca. 1000 N : mee eens?

stelling 2) de spankracht in het linkse stuk touw is ca. 1000 N: mee eens?

stelling 3) uit 1 en 2 volgt dat de spankracht in élk stukje touw ca.1000 N is

stelling 4) dus is de spankracht in het hele touw ca. 1000 N

 

Denk je verder je gewicht van 500 N in als hangend aan een katrol met twee touwen.

Daarnaast tekenen we de situatie voor een gewicht van 250 N aan één touw.

Is er voor het touw een verschil tussen die twee situaties?

Valt je kwartje?

Groet, Jan

 

 

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)