[Toelatingsexamen] Vraag: Kogel en onbekende stof

[Jan van de Velde]

Op het moment dat de kogel door de evenwichtsstand gaat , is de tangentieele versnelling nul, maar de normaalversnelling is niet nul. Deze is gericht naar het draaipunt en werkt op de kogel. ( vector A)

Als de versnellingsvector in punt P wordt weergegeven door A, waarom gaat de kogel dan vanuit punt P niet verticaal naar boven?

\(\overrightarrow F = m\overrightarrow a\)

Is een normaalversnelling niet analoog aan een normaalkracht een REACTIEkracht? Die dus automatisch een ACTIEkracht impliceert? In deze opgave de zwaartekracht? Die je dus vrolijk negeert als je voor A kiest?

[TD]

Als de versnellingsvector in punt P wordt weergegeven door A, waarom gaat de kogel dan vanuit punt P niet verticaal naar boven?

Omdat de versnellingsvector niet de richting van de beweging aangeeft, dat doet de snelheidsvector, toch? En die is inderdaad rakend aan de baan.

[Jan van de Velde]

Als de versnellingsvector in punt P wordt weergegeven door A, waarom gaat de kogel dan vanuit punt P niet verticaal naar boven?

Omdat de versnellingsvector niet de richting van de beweging aangeeft, dat doet de snelheidsvector, toch? En die is inderdaad rakend aan de baan.

Ook een waarheid als een koe, bij dewelke ik even tussen de poten door keek en die ik dus niet zag staan.

Is er dan tóch nóg een koe die ik niet zie staan? Een reactiekracht op de inertie van de beweging in punt P?

[TD]

Over koetjes en kalfjes gesproken, ik zou A antwoorden en daarmee een punt gescoord hebben, of dat terecht is wil ik hierbij gerust in het midden laten.

Ik zal er m'n slaap niet voor laten, maar kan Jan daar wel mee leven?

[Jan van de Velde]

Over koetjes en kalfjes gesproken, ik zou A antwoorden en daarmee een punt gescoord hebben, of dat terecht is wil ik hierbij gerust in het midden laten.  

Ik zal er m'n slaap niet voor laten, maar kan Jan daar wel mee leven?  

Ik zal er niet minder om slapen, maar ik ben nu weer aan het twijfelen gebracht en nou wil ik dit zeker weten. Heb ik terecht of onterecht mijn grote mond opengetrokken? En het begint me te schemeren dat het wel eens onterecht geweest zou kunnen zijn. Dat in punt P, en alleen in punt P, de hele zaak wel eens als een eenparige cirkelbeweging beschouwd zou kunnen worden, juist omdat de zwaartekracht daar in dezelfde richting maar tegengesteld werkt aan de spankracht. Nachtje slapen.....

[TD]

Je zou toch denken dat die vragen door een fysicus worden opgesteld, maar dat is natuurlijk geen garantie. Bij gebrek aan zelfvertrouwen op dit vlak en reeds wegebbende kennis van deze stof wil ik de vragensteller voorlopig het voordeel van de twijfel geven, al was het maar omdat ik juist (beredeneerd) "gokte"

[kotje]

Ik moet toch Jan danken voor zijn verhelderende figuur, zij heeft mij wel min of meer op de goede weg gebracht.

[Jan van de Velde]

Er is intussen een rustige nacht voorbij.

Ten eerste mijn excuses aan de makers van de opgave voor het toelatingsexamen. Die hadden beter doorgedacht dan ik.

Het juiste antwoord is A. Heel mijn betoog met plaatje klopt weliswaar, maar is maar een déél van het verhaal, dat gaat over de zwaartekracht en de resulterende spankracht in het touw. Er moet nog een verhaal overheen, en dat is die van de centripetale kracht als gevolg van de cirkelvormige beweging.



in de uiterste stand hangt de kogel stil, er is geen beweging, laat staan een cirkelvormige, er is als gevolg hiervan dus ook geen spankracht in het touw. Naarmate de snelheid toeneemt wordt de centripetale versnelling groter. De snelheid is maximaal in punt P, en hiermee ook de centripetale versnelling.

Het juiste antwoord is dus A. En voor het juiste antwoord in om het even welk punt op de cirkel moet mijn hardnekkige betoog gecombineerd worden met bovenstaand betoog.

Ik denk dat het het beste is dat een MOD even een disclaimer plaatst bij de foute berichten, met de waarschuwing het topic geheel door te lezen alvorens mijn betoog voor waarheid aan te nemen.

sorry.

[TD]

Ik denk dat het het beste is dat een MOD even een disclaimer plaatst bij de foute berichten, met de waarschuwing het topic geheel door te lezen alvorens mijn betoog voor waarheid aan te nemen.

Zo'n vaart hoeft het niet te lopen, gebruikers moeten maar de moeite doen om verder te lezen dan hun neus lang is.

In elk geval blij te horen dat een nachtje slapen opheldering heeft gebracht en wat we het inderdaad met A bij het rechte eind hebben.

[Hestertje]

Het goede antwoord op de vraag moet inderdaad A zijn.

[TD]

@Hestertje: je bericht ivm magnetisme is naar hier verhuisd.

[badedneo]

Ja, dat geldt voor eenparige cirkelbewegingen. Daar is maar sprake van één reële kracht, de spankracht in het touw. Dat is dan een centripetale kracht die een centripetale versnelling veroorzaakt. Omdat de kogel echter een baan blijft volgen en niet naar binnengetrokken wordt verzinnen we er voor het evenwicht een centrifugale kracht bij, veroorzaakt door de traagheid van de kogel.

Maar een slinger werkt heel anders. Daar speelt de zeer reële zwaartekracht een zeer reële rol.

Wat ik wél met TD! eens ben is dat de opgave alleen te beantwoorden is voor een eenparige cirkelbeweging. Maar daar hebben ze dan wel een totaal verkeerd plaatje en plus totaal verkeerde tekst bijgeplakt.

Schandalig. Weggooien dat boek.

M'n excuses dat ik de discussie heropen, maar jullie zitten, zo lijkt het mij precies vast.

Waarom denk je er eens niet aan dat dit wel eens een slinger zou kunnen zijn?

dit is met name de wiskundige slinger.

img http://farm4.static.flickr.com/3156/258683...5b9be7c.jpg?v=0

deze slinger heeft een niet altijd een harmonische beweging.

ze is pas harmonisch wanneer de hoek thèta kleiner is dan 15° want dan is het verschil tussen en sin( ) kleiner dan 1%. Pas wel op! theta word in rad uitgedrukt!

dus Ft=-(m*g*s)/l met m= de massa van de bol, g =9.81m/s², s de booglengte die de bol aflegt en l de slingerlengte.

Dit lijkt op F=-k*x (=> E.H.T.).

De mogelijke antwoorden voor deze vraag zijn:

de valversnelling is de vector die naar beneden wijst, maar de versnelling van de bol in het punt P is een nulvector.

er is uiteraard ook nog zoiets als middelpuntsvlie(d)/(g)ende kracht en die trekt naar boven. Maar deze blijft evengroot, hierbij is er dus geen versnelling als de beweging een constante snelheid heeft.

ik hoop dat je hiermee al wat weet.

[mercator]

in de uiterste stand hangt de kogel stil, er is geen beweging, laat staan een cirkelvormige, er is als gevolg hiervan dus ook geen spankracht in het touw. Naarmate de snelheid toeneemt wordt de centripetale versnelling groter. De snelheid is maximaal in punt P, en hiermee ook de centripetale versnelling.

Hoe kan je met krachten verklaren dat er de resulterende kracht naar boven gericht is zodat er een centripetale versnelling is? De reactie kracht van het touw kan toch nooit groter zijn dan de zwaartekracht?

[Jan van de Velde]

jullie zitten, zo lijkt het mij precies vast.

Nee hoor, we waren er, na een slechte start, helemaal uit.

de versnelling van de bol in het punt P is een nulvector.

er is uiteraard ook nog zoiets als middelpuntsvlie(d)/(g)ende kracht en die trekt naar boven. Maar deze blijft evengroot, hierbij is er dus geen versnelling als de beweging een constante snelheid heeft.

Dat laatste heeft de bol niet, want dat zou betekenen dat hij voorbij punt P in een rechte lijn (in de tekening horizontaal) verder zou gaan. Er is dus een netto kracht in de richting A nodig om hem de bocht om te trekken, en daarmee is er ook een versnelling in de richting van A.

Hoe kan je met krachten verklaren dat er de resulterende kracht naar boven gericht is zodat er een centripetale versnelling is? De reactie kracht van het touw kan toch nooit groter zijn dan de zwaartekracht?

Jawel hoor, zie reden hierboven

[badedneo]

Dat laatste heeft de bol niet, want dat zou betekenen dat hij voorbij punt P in een rechte lijn (in de tekening horizontaal) verder zou gaan. Er is dus een netto kracht in de richting A nodig om hem de bocht om te trekken, en daarmee is er ook een versnelling in de richting van A.

volledig mee akkoord dat er een versnelling in de richting van A is, zo is er dus een kracht F=m*a

maar de bol gaat zowiezo om de bocht, ten eerste is de lengte van het touw een vast gegeven, en vanaf dat de bol beweegt, draaien al die vectoren mee, zodat de snelheidsvector van de bol altijd een raaklijn blijft.