Plaats een reactie

Je mail wordt niet openbaar getoond. Het wordt enkel gebruik voor contact of notificatie vanuit het beheer.

🗨️ Wat vind jij? Stel direct je vraag of geef je mening – zonder registratie. Je reactie zet het topic weer bovenaan bij 'Laatste posts' en trekt snel nieuwe reacties aan🔥. Mocht je als vaste bezoeker willen reageren, dan kun je je ook registreren.

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

Noor heeft 10 knikkers. Ze verliest er 4 in het gras. Hoeveel heeft ze er nog?

Antwoord: (vul een getal in)

Er zitten 5 vogels op een hek. Twee vliegen weg. Hoeveel blijven er zitten?

Antwoord: (vul een getal in)

Weergave uitklappen Voorafgaande berichten: [fysica] opgave: auto op snelweg met hellende bocht

Re: [fysica] opgave: auto op snelweg met hellende bocht

door Jan van de Velde » wo 03 jan 2007, 18:48

Tja, hier kunnen we discussiëren over de weg erheen. :)

Afbeelding

Je haalt in ieder geval goede bronnen aan. Deze laten de centripetaalkracht (netjes in het cirkelvlak van de baan) zien die is afgeleid van de werkelijke normaalkracht, die weer is afgeleid van de component van de zwaartekracht die loodrecht op het hellingoppervlak staat.

Of het in dit geval principeel zoveel fouter is uit te gaan van een schijnkracht als centrifugaalkracht weet ik eigenlijk niet. Uiteindelijk is het lood om oud ijzer, want ook die normaalkracht is geen werkelijk actieve kracht, net zo min als die centrifugaalkracht. Ik geef persoonlijk de voorkeur aan mijn (andere, toegegeven, minder principiële) methode, omdat die de krachten (de werkelijke zwaartekracht die uiteindelijk de auto in de bocht houdt en de schijnbare centrifugaalkracht die hem de bocht uit wil hebben) direct ontbindt naar krachten over de richtingen die de auto kan volgen (de effectieve werklijnen, helling op of helling af).

Deze methode (d.w.z. krachten direct naar werklijnen brengen) schept mijns inziens meer duidelijkheid, en is algemener toepasbaar. Bij de hierboven genoemde methode is het op het eerste gezicht net alsof er nog een component aan die normaalkracht zit die de auto van het wegdek áf wil tillen.

Hoe dan ook, beide methoden geven hetzelfde resultaat. Zaak is om niet een beetje van het een en een tikje van het ander te doen.

Re: [fysica] opgave: auto op snelweg met hellende bocht

door dhaeyer » wo 03 jan 2007, 17:53

Hallo Jan,

mijn bemerkingen gaan over de ontbinding en het tekenen van de krachten. Neem bijvoorbeeld uw eerste tekening (situatie zonder wrijving). Volgens mij moet de ontbinding gebeuren op de volgende manier:

Afbeelding

Deze werkwijze wordt onder andere uitgewerkt en getoond in de volgende fysica standaardwerken:
  • Fundamentals of physics 5edition Halliday &Resnick : Sample problem 6.11 pagina 119

    College physics 6edition Wilson e.a. : exercice 45 pagina 250

    University physics 11edition Young&Freedman : example 5.2.4 pagina 185

Re: [fysica] opgave: auto op snelweg met hellende bocht

door Jan van de Velde » di 02 jan 2007, 16:50

Ik zie niet waar ik fout ga. In het eerste plaatje heb ik de normaalkracht weggelaten, omdat die er niet toe doet, aangezien de wrijvingskracht 0 moet zijn. Kun je wel allerlei vectoren erin gaan plakken, maar dat werkt niet bevorderlijk voor het overzicht.

De fietsers is een iets ander verhaal, waarbij kantelen mogelijk is. Overigens, ook bij de plaatjes in je (leuke) site zijn niet alle vectoren getekend. Ware dat wel zo, dan zouden alle fietsers omvallen vanwege het moment van hun zwaartekracht om het contactpunt band-weg.

Het is niet onmogelijk dat ik iets verkeerd beoordeel hoor, ik heb ook de wijsheid niet in pacht. Maar ikzelf zie het zo 123 niet, dus zal een ander me dat dan eventueel moeten uitduiden. :)

EDIT>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
Hoe kan de graviatiekracht de centripetale kracht leveren wanneer beiden loodrecht op elkaar staan?
Wrijvingskracht is qua grootte afhankelijk van de notmaalkracht x de wrijvingscoëfficient, en qua richting van de beweging die hij tegenwerkt. Aangezien een normaalkracht als gevolg van zwaartekracht per definitie loodrecht op een vlak staat, en een voorwerp alleen over dat vlak kan bewegen, staan wrijvingskracht en normaalkracht inderdaad loodrecht op elkaar. :?:

En die wrijvingskracht houdt de auto in de bocht en is dus de centripetaalkracht. Uiteindelijk houdt de zwaartekracht dus de auto in de bocht ja.

Re: [fysica] opgave: auto op snelweg met hellende bocht

door dhaeyer » di 02 jan 2007, 16:32

Beste Jan,

zijn de tekeningen correct? Waar is de normaalkracht in de eerste tekening? Hoe kan de graviatiekracht de centripetalekracht leveren wanneer beiden loodrecht op elkaar staan? Kijk eens naar het volgende artikel...

http://www.natuurkunde.nl/artikelen/view.d...upportId=841051

mvg

Dirk

Re: [fysica] opgave: auto op snelweg met hellende bocht

door Jan van de Velde » ma 01 jan 2007, 11:25

Die wrijvingscoefficient van 0,125 is nogal laag voor rubber op asfalt

http://www.roymech.co.uk/Useful_Tables/Tri...co_of_frict.htm
Rubber on Asphalt (Dry)   0,5-0,8

Rubber on Asphalt (Wet)   0,25-0,75  
Maar ja, daarmee bouw je dan wel een behoorlijke zekerheid in natuurlijk.

en ook nog de allerbeste wensen voor jou en de jouwen :)

Re: [fysica] opgave: auto op snelweg met hellende bocht

door fiene » ma 01 jan 2007, 10:38

Hartelijk bedankt voor de goede omschrijving ! het lukte meteen

kwens je een fijn 2007 toe !

Re: [fysica] opgave: auto op snelweg met hellende bocht

door Jan van de Velde » zo 31 dec 2006, 23:52

Afbeelding

Bereken de normaalkracht, d.w.z. de optelsom van de componenten van centrifugaalkracht en zwaartekracht die loodrecht op het wegdek staan, vermenigvuldig die met je wrijvingscoëfficiënt, en die geeft de (groene)wrijvingskracht, die nu dus met de violette meewerkt.

Re: [fysica] opgave: auto op snelweg met hellende bocht

door fiene » zo 31 dec 2006, 19:28

kzal de cijfers anders eens geven van mijn vraagstuk.

Gevraagd is welke helling er moet gegeven worden aan het vlak van een autobaan in een bocht met een straal r = 200m als men de toelaatbare snelheid op 100 km/h wil brengen. Het wegdek zelf is een ruw wegdek met en wrijvingscoëfficiënt gelijk aan 0.125

De situatie waarin het een glad wegdek is snap ik, maar met een Fw erbij lukt het niet. De hoek die zou moeten bekomen worden bedraagt 14°...

Re: [fysica] opgave: auto op snelweg met hellende bocht

door Jan van de Velde » za 30 dec 2006, 22:15

Wel ik vroeg mij af, wat er allemaal verandert indien de wrijvingskracht niet te verwaarlozen valt. Neem nu aan dat die 0.125 is, kun je dan de hellingshoek bepalen zonder dat je de massa weet?
1) er wordt hier geen wrijvingskracht verwaarloosd, de combinatie helling, bochtstraal en baansnelheid is zodanig dat er geen wrijvingskracht nodig is.

2) met een wrijvingskracht (?) van 0,125 (wat?) helling van wat en massa van wat?

Dit lijkt me niet gaan over een vraagstukje dat lijkt op het bovenstaande. Je zult een en ander eens nader moeten uitleggen vrees ik, want ik kan er geen touw aan vastknopen. [rr]

Re: [fysica] opgave: auto op snelweg met hellende bocht

door fiene » za 30 dec 2006, 21:58

Wel ik vroeg mij af, wat er allemaal verandert indien de wrijvingskracht niet te verwaarlozen valt. Neem nu aan dat die 0.125 is, kun je dan de hellingshoek bepalen zonder dat je de massa weet?

Ik zit er allesinds hopeloos op vast..

tzou fijn zijn mocht iemand het weten! [rr]

Re: [fysica] opgave: auto op snelweg met hellende bocht

door Jan van de Velde » zo 24 dec 2006, 17:05

Teken de krachten die op een voorwerp werken, en vervolgens de richting waarin een voorwerp zou kunnen gaan bewegen. En hier kon de auto nou eenmaal niet het asfalt in. :)

Re: [fysica] opgave: auto op snelweg met hellende bocht

door arual » zo 24 dec 2006, 16:54

Ik snap het nu, heel erg bedankt.

:)

Ik had al wel een tekening gemaakt, maar die klopte niet. Fijne kerst

Re: [fysica] opgave: auto op snelweg met hellende bocht

door Jan van de Velde » zo 24 dec 2006, 16:15

Volgens mij heb je verzuimd te voldoen aan regel 1 van krachtenberekeningen, maak een nette schets. Dan zie je dat de krachten die jij hier aan elkaar gelijk stelt niet op één werklijn liggen.

Niet uit de bocht vliegen wil zeggen dat de auto op de helling blijft hangen. Die auto kan alleen maar bewegen over dat wegdek, je moet dus zoeken naar krachten langs een werklijn die parallel loopt aan het wegdek, en dus ALLE krachten waarover je beschikt ontbinden in vectoren die over die werklijn lopen. Voor de zwaartekracht die de centripetaalkracht levert doe je dat, voor de centrifugaalkracht vergeet je dat volgens mij. Hier heb ik het even geschetst, de violette en lichtblauwe vector moeten aan elkaar gelijk zijn(en tegengesteld gericht), en niet zoals jij volgens mij rekent de violette en de donkerblauwe.

Afbeelding

Re: [fysica] opgave: auto op snelweg met hellende bocht

door klazon » zo 24 dec 2006, 16:00

Niet helemaal goed gedaan.

g moet verticaal staan, a moet horizontaal staan. En dan niet in relatie met het hellingsvlak, maar in relatie met de horizon.

De verhouding tussen die twee is de tangens van de hellingshoek, niet de sinus.

Re: [fysica] opgave: auto op snelweg met hellende bocht

door arual » zo 24 dec 2006, 15:54

Ik heb de x-as volgens de helling genomen, naar links gericht, dus naar beneden, en de y-as volgens de normale op die helling.

Gevraagde hoek noem ik w

Straal is 50 m.

g= 9.81 m/s²

Volgens Newton: sommatie van de krachten in de x-richting = m*a

Met a de centripetaal versnelling v²/r.

Ik krijg dan: Gsin(w) = mgsin(w) = ma = mv²/r

De m's schrappen --> gsin(w) = v²/r

sin(w) = v²/r/g

Invullen (v in m/s) --> sin(w) = (50/3.6)²/50/9.81 = 0.3932746882

p = 23.16 graden

Of, bedenkt ik net, moet ik soms met de straal ook nog rekening houden met de helling?