karretje

[Professor Puntje]

@ Michel Uphoff
 
Je zou ook verwachten dat de wrijving tussen het liggende blokje en het karretje de maximale waarde heeft als het liggende blokje op het karretje verschuift (de wrijving probeert dat immers te verhinderen). Maar in de grafiek heeft de wrijving - als ik het goed zie - een veel kleinere waarde.

[Michel Uphoff]

Maar dat laat het wijvingsgrafiekje toch ook zien? Na 24 seconden is de wrijving 0 N bij 0 m/s stijg/daalsnelheid van het hangende gewicht.
Natuurlijk zijn de waarden klein, ik begin immers al met een F van 980 N, en dus een versnelling die al dicht bij g (10) ligt.

[Professor Puntje]

Maar dat laat het wijvingsgrafiekje toch ook zien? Na 24 seconden is de wrijving 0 N bij 0 m/s stijg/daalsnelheid van het hangende gewicht.

Juist - maar voor alle andere tijdstippen beweegt het hangende blokje dus omhoog of omlaag. Het liggende blokje moet dan ook over het karretje schuiven, en bij gevolg zou de wrijvingsweerstand dan ±μ.Mg = ±20 N moeten zijn. Dat zie ik in het grafiekje niet.

[Michel Uphoff]

Je hebt denk ik -nu, maar dat kan nog veranderen- gelijk.
Dan maakt IP hier een duidelijke fout.
 
Ik ga nog een manier bedenken om dit te testen.
 
[aanvulling]
Zojuist een testje gedaan. Blok 10 kg bij g=10 en µs,µd=0.4 voorzien van een variabele stuwkracht (+50 naar -80N).
De simulatie gedraagt zich precies zoals het zou moeten:
 

Image1 844 keer bekeken

 
Waarom het dan zo te zien niet correct gesimuleerd wordt in het karretjesvoorbeeld ontgaat mij.

[Rik Speybrouck]

zonder 0.40 is de versnelling 4.90 m/sec^2 of 24.50 N en de spankracht die het karretje tegenwerkt is 24.50 N is samen 49 (=5*9.8)
Bij toepassing van 0.4 wordt de versnelling 4.70 of 23.50 N en de spankracht wordt 25.50 is samen weer 49
 

[Rik Speybrouck]

Stel je wenst het karretje nog maar in beweging te krijgen heb 931 N - 23.50 N nodig of 907.50 N Bij deze waarde staat het karretje op het punt te bewegen en is dus ook de spankracht op de katrol weggewerkt. Wanneer je die 23.50 N bv vrijmaakt in 1 seconde zakt massa 1 met 2.35 meter en is het ganse geval  ondertussen ook 2.35 meter verder. Bij een kracht van 931 wordt aan de voorwaarde van het vraagstuk voldaan. Of ga ik te kort door de bocht.

[Professor Puntje]

Ik weet niet hoe dit afloopt, maar ik wil ukster wel al vast complimenteren met het uitzoeken van vaak schijnbaar simpele vraagstukken waar dan véél meer achter steekt dan men in eerste instantie zou vermoeden.

[CoenCo]

Ok. Ondertussen maar eens met Interactive Physics (v 9.0.3) aan de slag gegaan, en eens gekeken wat ik kan vinden.
Ik heb de simulatie van Michel Uphoff nagebouwd (Mkar = 90, g=10m/s2) en zoveel mogelijk dezelfde grafieken op dezelfde plek gezet.
Tijdschaal en krachtverloop zijn wel iets anders.
 
De kracht laat ik in de tijd toenemen. (Force = 1000*time in seconden)
Ik vind een rare hobbel in de wrijving (waarbij de wrijving plots afneemt, zonder direct zichtbare reden) waar ik ook bij Michel al een keer op gewezen heb.
Ik lever 2 screenshots, van direct opvolgende tijdstappen waarbij de wrijving plots een sprong vertoont. Alle tijdstappen hiervoor was hij constant, alle tijdstappen hierna ook(tot het moment dat de kritische kracht gevonden is, en hij omkeert).
Wie biedt?
 
N.b.
Kar: ustat, udyn = 1,0
Blok 1: ustat, udyn=0
Blok 2: ustat, udyn=0.4
Geprobeerde variabelen: integratiemethoden, tijdstapgroottes, nauwkeurigheden qua positie.
 
Het lijkt alsof het blok ineens begint te stuiteren, en daardoor een groot deel van de tijd dus geen wrijving ondervind.
Michel, hoe plot jij die wrijving in een grafiek?
 
N.B. rond 2,8 seconden valt het bovenste blok aan de linkerkant van het karretje af.

[Professor Puntje]

Ik zou iets dergelijks verwachten:
 
wrijving.png
 
Krijg je dat wel bij een ruimer interval voor de bekeken versnellingen?  

 
Dit plaatje dus:
 

wrijving 844 keer bekeken

 
 

Ok. Ondertussen maar eens met Interactive Physics (v 9.0.3) aan de slag gegaan, en eens gekeken wat ik kan vinden.
Ik heb de simulatie van Michel Uphoff nagebouwd (Mkar = 90, g=10m/s2) en zoveel mogelijk dezelfde grafieken op dezelfde plek gezet.
Tijdschaal en krachtverloop zijn wel iets anders.
 
De kracht laat ik in de tijd toenemen. (Force = 1000*time in seconden)
Ik vind een rare hobbel in de wrijving (waarbij de wrijving plots afneemt, zonder direct zichtbare reden) waar ik ook bij Michel al een keer op gewezen heb.
Ik lever 2 screenshots, van direct opvolgende tijdstappen waarbij de wrijving plots een sprong vertoont. Alle tijdstappen hiervoor was hij constant, alle tijdstappen hierna ook(tot het moment dat de kritische kracht gevonden is, en hij omkeert).
Wie biedt?

 
De wrijving moet ook geleidelijk aan omkeren en wel rond het tijdstip waarop de blokjes ten opzichte van het karretje momentaan in rust zijn.

[CoenCo]

De wrijving keert inderdaad geleidelijk om, maar dat is voor mij nu niet de interresante vraag.

De vraag is waarom de wrijving aan het begin ineens terugvalt terwijl hij dat (op dat moment, onder die omstandigheden) niet zou moeten doen.

[Professor Puntje]

Het zou een "inschakel-effect" kunnen zijn. Als dat het is moet het uit beeld zijn te schuiven door de kracht op het karretje het onderstaande verloop te geven:
 

begin 844 keer bekeken

[CoenCo]

Zou kunnen. Maar het rare is dat de wrijving ervoor overeenkomt met de theorie: 5kg*g*0,4= 20 (met g=10)

Dat gaat 0,046 seconden (22 tijdstappen) goed.

Daarna valt de wrijving terug naar een voor mij onverklaarbare waarde van ca 8N

Het lijkt dus meer op een numerieke instabilteit (of een fysieke resonantie) dan een inschakeleffect.

[Professor Puntje]

Als het een inschakel-effect is moet het vrijelijk te verplaatsen zijn door het inschakelmoment te verschuiven. Dus dat is te testen.

[ukster]

Sorry ,foutje,   het moet zijn circa 930 N

F=730N 844 keer bekeken

De simulatie geeft aan dat de verticale snelheid van m1 nul wordt bij een stuwkracht van circa 930N
Rik heeft het daar ook over in bericht #105

[Professor Puntje]

F=730N.jpg
De simulatie geeft aan dat de verticale snelheid van m2 nul wordt bij een stuwkracht van circa 730N

 
Welke waarden van M3 en g heb je daarbij gebruikt?