[natuurkunde] wat is de spankracht tussen de twee blokken?

[clara smith]

Vraag:
Twee blokken, die uit een verschillend materiaal gemaakt zijn en die met elkaar verbonden zijn met een dun touw, glijden omlaag langs een vlak dat een hoek θ maakt met de horizontale (zie figuur). De blokken hebben respectievelijk massa’s mA en mB, en de respectievelijke wrijvingsco ̈effici ̈enten zijn μA en μB. Als mA =mB =5.0kg en μA =0.20en μB =0.30, bepaal dan (a) de versnelling van de blokken en (b) de spanning in het touw als θ = 32◦.

Dat de versnelling in de blokken 3.1 meter per seconde kwadraat is kon ik vinden.
Bij b moet je de spankracht berekenen, in de oplossing is dit 2.1 newton, maar hoe kom je hieraan?
Ik dacht dat je voor de spankracht gewoon de massa maal de versnelling moest doen die net is berekend, maar dan kom je dit getal niet uit.

[Xilvo]

Opmerking moderator

Verplaatst naar het forum "Huiswerk en Practica".

[Xilvo]

Als je die versnelling van 3,1 m/s² hebt kunnen berekenen, dan moet de tweede vraag niet moeilijk zijn. Bereken wat de versnelling van een afzonderlijk blok zou zijn. Het verschil met die 3,1 m/s² wordt veroorzaakt door de kracht in de draad.

[clara smith]

En hoe zou je hieraan moeten beginnen?

[Xilvo]

Hoe heb je die versnelling van 3,1 m/s² berekend?

[clara smith]

Door de wrijvingskracht van de zwaartekracht af te tellen en dit voor beide dozen (met de hoeken rekening gehouden in de formule: sinus en cosinus). Dan deze twee krachten bij elkaar opgeteld (totale kracht= 31.18N) en te delen door de totale massa (5+5kg) = 3.1 meter per seconde kwadraat

[Xilvo]

Doe dat dan voor één van de massa's afzonderlijk en kijk wat het verschil is. Welke massa je kiest doet er niet toe.
De massa's zij allebei 5 kg, dus de ene gaat, zonder verbindingsdraad, evenveel sneller dan het gemiddelde als de andere trager gaat.

[clara smith]

als ik dit doe dan doe ik 31.18N gedeeld door 5 dan krijg ik 6.36 meter per seconde kwadraat. Maar als ik nu het verschil neem van 6.36 en 3.31 dan blijft dat 3.31 meter per seconde kwadraat. Hoe moet ik dan nu verder rekenen ?

[Xilvo]

Nee, je moet één enkel blok (of doos) nemen. Dus 5 kg en de bijbehorende krachten.
Je kiest voor één van de blokken met bijbehorende wrijvingscoëfficiënt.

[clara smith]

als ik de krachten van de afzonderlijke dozen bereken dan krijg ik voor doos A: 17,67 N en doos B: 13,51 newton. Als ik een van deze getallen deel door 5, dan kom ik een versnelling uit voor doos A: 3,534 meter per seconde kwadraat en doos B: 2,702 meter per seconde kwadraat. Als ik voor elke blok dan 3,1 - deze getallen doe dan krijg ik voor doos A: -0,416 en voor doos B: 0,416. Als ik deze getallen dan vermenigvuldig met 5 voor de spankracht uit te komen dan krijg ik voor doos A: -2,08 en voor doos B: 2,08. Is dit dan de juiste uitwerking om 2,1 uit te komen? Zo ja, als ik dit van enkel doos A had berekend had ik een negatief getal gehad, hoe moest ik dan weten dat dit positief was?

[Xilvo]

Ja, dat is de correcte manier. Mooi dat je er nu uit bent!

De doos met de grootste wrijvingskracht zal het minst versnellen, die met de kleinste wrijving het meest, als ze niet met een kabel verbonden zouden zijn.
Blijkbaar gaat de doos met de laagste wrijving het eerst de helling af en trekt hij de andere wat mee.
De voorste doos wordt geremd door de achterste (ondervindt door de kabel een kracht naar achter), de achterste doos wordt wat meegesleept door de voorste, krijgt een kracht naar voren. Eén van die krachten is dan negatief, afhankelijk van wat je de positieve of negatieve richting noemt. De spankracht in de kabel zelf heeft feitelijk geen richting.

[clara smith]

Super, heel hard bedankt!!