Vertraging op helling

Nasib stelde deze vraag op 15 juli 2021 om 02:26.

Hoi,

Als een auto een helling oprijdt, waarbij we alle wrijvingen kunnen verwaarlozen (vacuum). Zal dan de auto vertragen en op een punt stoppen doordat de kinetische energie aan het begin van de helling helemaal wordt omgezet in zwaarte energie? Of zal de auto gewoon oneindig lang doorgaan omdat het een beginsnelheid had. 

Hierbij een korte vraag. 

 

   

Reacties

Nasib op 15 juli 2021 om 02:28
En trouwens, welke rol speelt zwaarte kracht bij de helling als we een situatie zonder wrijvingen hebben?
Theo de Klerk op 15 juli 2021 om 02:38
beginsnelheid speelt alleen een uitstellende rol. Met een remkracht (zwaartekrachtcomponent langs de helling) wordt de snelheid pas later nul:
v(t)= -at + v0 
waarbij a een poitieve waarde heeft en het minteken al aangeeft dat de richting tegengesteld is aan de beginsnelheid.
De afgelegde weg vanaf het begin van de helling is dan
s(t)= -1/2 at2 + v0t

De zwaartekracht, maar in feite elke kracht, die tegengesteld is aan de voortbewegingssnelheid heeft een remmende werking en zal uiteindelijk snelheid v=0 m/s geven. En wrijvingsloos gaat het daarna weer versneld naar beneden.

In berglanden als Zwitserland is het heel gebruikelijk om bij steile wegen naar beneden een aantal rem-banen te hebben in de vorm van een sterk omhoog lopend grindpad. Als je remmen het begeven dan stuur je naar zo'n grindpad en door je snelheid ga je dan (steeds langzamer) omhoog tot je stilstaat. Los grind zorgt ook voor een snellere afname van de snelheid dan een gladdere weg omhoog.

Gert op 15 juli 2021 om 09:17
Om de eerste (en tweede) wet van Newton even over het voetlicht te brengen:
"De snelheid verandert als er een resulterende kracht werkt."
Is die resulterende kracht niet 0, dan is er een versnelling als de kracht (deels) in de richting van de beweging werkt, en een vertraging als de kracht (deels) tegengesteld werkt aan de bewegingsrichting.
Theo de Klerk op 15 juli 2021 om 09:36
Ofwel   F = ma  (2e Wet v Newton)
a = Δv/Δt 
en op aarde is de zwaartekracht oorzaak van een versnelling a = g = 9,81 m/s2 dus versnel je naar de aarde toe en vertraag je van de aarde af. 
Tot uiteindelijk de snelheid 0 m/s wordt en je terugvalt. 
Tenzij de beginsnelheid groter is dan zo'n 11 km/s (40 000 km/h) - de ontsnappingssnelheid van de aarde. Dan neemt de snelheid wel af maar wordt niet nul zodat je langzamer toch doorgaat. Zo "ontsap" je aan de Aardse zwaartekracht. Dat komt ook omdat de zwaartekracht afneemt naarmate je verder van de aarde verwijderd bent (dat vermindert met een factor 1/r2 ).

Die hoge beginsnelheid is wel reden waarom van de gemiddelde raket maar zo weinig overblijft: het grootste deel is alleen brandstoftank. En reden waarom men serieus denkt over toekomstige lanceringen vanaf de maan: daar is de zwaartekracht maar 1/6-e van die op aarde. En de ontsnappingssnelheid is navenant lager (2,4 km/s)
Jan van de Velde op 15 juli 2021 om 11:35

Nasib

Zal dan de auto vertragen en op een punt stoppen doordat de kinetische energie aan het begin van de helling helemaal wordt omgezet in zwaarte energie?

 ja - stoppen en daarna waarschijnlijk in richting omdraaien (terugrollen)

groet, Jan

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)