virtuele arbeid

[Professor Puntje]

Als er geen beweging is dan is er ook geen rendement gedefinieerd, want dan zijn W_in en W_uit immers allebei nul. Wat je wel zou kunnen bekijken is de situatie dat de constructie zéér traag beweegt. Dan heb je dus wel met de dynamische wrijvingscoëfficiënt te maken, maar voor de rest mag je de constructie dan bij benadering als in statisch evenwicht zijnde beschouwen.

[ukster]

virtual work toegepast bij wrijving 412 keer bekeken

Stel: G=80N , Θ=25º  u_dyn= 0,18
Dan G1=72,5N    G2=33,81N   en Fw=13,05N
Bij krachtevenwicht (F_netto=0) geldt: F=G2+Fw=46,86N
Stel er is sprake van een eenparige beweging.  Over een afstand bijvoorbeeld u=2m berekenen we de reële arbeid:
W_in=F.u=93,72Nm en W_uit=G2.u=67,62Nm
Het mechanisch rendement is dus η=W_uit/W_in = G2/F=72,15%
 
De berekening door middel van[attachment=27789: toegepast bij wrijving.pdf]
geeft dezelfde uitkomst,waarmee is aangetoond dat deze methode inderdaad werkt voor een statisch onbepaald systeem (dus krachtevenwicht bij een virtuele verplaatsing du)
 
conclusie: Het hiermee berekende rendement geldt dus alleen voor statisch krachtevenwicht bij infinitesimaal verplaatsing du (statisch onbepaalde systemen) en niet bij versnellingen en vertragingen.
 
Ik zie maar vooralsnog maar 1 voordeel:
Bij deze methode hoef je geen waarden voor krachten en afstanden aan te nemen.
Je rekent slechts met relaties tussen de verschillende krachtcomponenten

[ukster]

nee, helemaal geen voordeel!
De expressie η=sinθ/(μcosθ+sinθ) krijg je natuurlijk ook op de gewone manier. (zonder virtual work)
Je hoef alleen maar uit te gaan van krachtevenwicht (F_netto=0)
kortom: onzinnige methode? ik kan me dat toch haast niet voorstellen.
Of misschien in een andere situatie effectiever inzetbaar!

[Professor Puntje]

Bij ingewikkelde constructies is een berekening via virtuele arbeid vaak sneller omdat je daarbij enkel werkt met die krachten (en koppels?) die (virtuele) arbeid leveren.