G-krachten In Kermisattracties

[aaargh]

Ik ben gisteren eens naar de kermis geweest. De laatste jaren zijn daar ook veel attracties gekomen die misschien eerder op een pretpark thuishoren. Een voorbeeldje waar mijn vraag over gaat is de G-force. Dit bestaat uit een een aantal zetels op het einde van een staaf die ronddraait. De staaf is ongeveer 10 meter lang, je gaat dus 20 meter de lucht in.



Ik hoop dat dit een beetje duidelijk hoewel ik ervoor vrees.

Nu staat op dat ding dat het 5 G haalt. Maar als ik de formule v^2/r er op toepas, kom ik misschien juist aan 1 G. Ik voelde me ook nooit 5 keer zwaarder worden, misschien maar een klein beetje. Zijn het opscheppers of zit ik verkeerd?

[Bart]

Je gebruikt v2/r? Wat is de snelheid dan van het apparaat?

[shimmy]

Voor een ongetraind persoon zonder g-pak ligt de verticale g tolerantie zo rond de 5 g.

Dat betekend dat als dit apparaat voor langere tijd (meer dan bv 10 seconden) 5g levert een flink aantal mensen een black-out moet ervaren. Om een seconde of 30 3g te ervaren is de eerste keer al aardig onaangenaam. In achtbanen kunnen de g-krachten wel aardig op lopen (schijnt tot 7g te mogen) maar dat is dan voor periode van zo'n 1 seconde.

[aaargh]

Je gebruikt v2/r? Wat is de snelheid dan van het apparaat?

Een omwenteling per 6 seconden. Dat geeft een hoeksnelheid van een radiaal per seconde. Met ω^2*r kom ik dan op een G. Als je omgekeerd rekent kun je met v^2/r besluiten dat belachelijke snelheden nodig zijn.

[*gast_Arnaud_*]

yow, volgens mijn kennis uit de mechanica kan je dat bepalen dmv de centrifugale kracht. het enigste wat je nog nodig zo moeten hebben is de hoeksnelheid. (die bepaal je hoe snel de as draait waarop da spel hangt) de centrifugale kracht wordt dan Fc = m . r . W² (massa x straal x hoeksnelheid²) in (kg x m x rad/s²) kracht in N

vervolgens weet je dat G = m x g

In het bovendste punt is de zwaartekracht negatief dus die trek je af van je uitkomst. je hebt nu een kracht in N, maar hoe die om te zetten in G heb k geen idee van. Wss is dat antwoord wel voor de hand liggend. greetz arno

[Sybke]

Straal = 10 m

Omtrek = 62,8 m

Omwenteltijd = 6 s

Snelheid = 10,5 m/s

Valversnelling g = 9,81 m/s²

Voor het aantal g op het laagste punt geldt...

a/g + 1 = v²/(gr) + 1 = 2,12 g

Zo haal je dus geen 5 g, tenzij de snelheid niet constant is maar op het laagste punt hoger is, dan zou het misschien nog kunnen.

[Jan van de Velde]

Zo haal je dus geen 5 g, tenzij de snelheid niet constant is maar op het laagste punt hoger is, dan zou het misschien nog kunnen.

uit een onstante baansnelheid van ca 10 m/s haal je dus een zg g-kracht van ongeveer 1 x g. Om inclusief de valversnelling van de aarde (1 g) aan een totaal van 5 g te komen zou het kwadraat van de baansnelheid dus al 4 x zo groot moet zijn dan hij nu is, ofwel v²= 400 m²/s² ofwel v= 20 m/s

lijkt me niet mogelijk. Dat zou namelijk betekenen dat 'ie voor een gemiddelde snelheid van 10 m/s over een heel rondje bovenin nagenoeg stil zou moeten hangen en dan sodemieter je uit je stoeltje. Want om bovenin nét niet uit je stoeltje te vallen moet de baansnelheid bovenin nog steeds bijna 10 m/s bedragen. (de netto versnelling die je van je stoelzitting ondervindt is dan nét ietsje groter dan 0 g)

[aaargh]

uit een onstante baansnelheid van ca 10 m/s haal je dus een zg g-kracht van ongeveer 1 x g. Om inclusief de valversnelling van de aarde (1 g) aan een totaal van 5 g te komen zou het kwadraat van de baansnelheid dus al 4 x zo groot moet zijn dan hij nu is, ofwel v²= 400 m²/s² ofwel v= 20 m/s

lijkt me niet mogelijk. Dat zou namelijk betekenen dat 'ie voor een gemiddelde snelheid van 10 m/s over een heel rondje bovenin nagenoeg stil zou moeten hangen en dan sodemieter je uit je stoeltje. Want om bovenin nét niet uit je stoeltje te vallen moet de baansnelheid bovenin nog steeds bijna 10 m/s bedragen. (de netto kracht die je op je stoelzitting uitoefent is dan nét ietsje groter dan 0 g)

Je zit wel vast in je stoeltjes hoor. Er zijn momenten genoeg waar ik me naar boven voelde getrokken worden en als ik niet zou vastzitten, vrees ik dat ik over Halle gekatapulteerd zou worden.

[Chosen]

Straal = 10 m

Omtrek = 62,8 m

Omwenteltijd = 6 s

Snelheid = 10,5 m/s

Valversnelling g = 9,81 m/s²

Voor het aantal g op het laagste punt geldt...

a/g + 1 = v²/(gr) + 1 = 2,12 g

Zo haal je dus geen 5 g, tenzij de snelheid niet constant is maar op het laagste punt hoger is, dan zou het misschien nog kunnen.

Hoe zit dit dan als je de attractie horizontaal zet? Je hebt dan je eigen massa nodig om te bepalen hoe groot de G-krachten zijn? Of, als je weet wat de G-krachten zijn, kun je dus bepalen wat je omtreksnelheid moet wezen? Maar dat klopt toch niet? Een zwaarder persoon zou dus eerder aan 5g zitten dan een licht persoon?

[Jan van de Velde]

nee hoor: 1 g verticaal naar boven, vanwege de rotatie een paar g radiaal (horizontaal hier) naar binnen, vectorieel optellen, klaar. Ofwel, als je zuiver van de rotatie 1 g zou ondervinden, is de resultante 1,4 g schuin naar boven. Ongeacht je massa.

[Sjakko]

Hoe zit dit dan als je de attractie horizontaal zet? Je hebt dan je eigen massa nodig om te bepalen hoe groot de G-krachten zijn? Of, als je weet wat de G-krachten zijn, kun je dus bepalen wat je omtreksnelheid moet wezen? Maar dat klopt toch niet? Een zwaarder persoon zou dus eerder aan 5g zitten dan een licht persoon?

Nee, massa komt niet in de vergelijking voor. g is gewoon een vaste versnelling (de zwaartekrachtversnelling). De versnelling in een cirkelbeweging is

\(\frac{v^2}{r}\)

ofwel

\(\omega^2r\)

Om te weten hoeveel g dat is, moet je delen door g, ofwel:

\(\frac{v^2}{gr}\)

ofwel

\(\frac{\omega^2r}{g}\)

Als de attractie verticaal staat, dan moet je hier nog 1 bij optellen ivm de altijd aanwezige zwaartekrachtversnelling g. Als de attractie horizontaal staat, dan staan zwaartekrachtversnelling en centripetale versnelling loodrecht op elkaar en moet je phytagoreïsch optellen.

[Eefjuhh]

Hey!

Ik ben gister op de kermis in een atractie geweest van 50m hoog,

met de snelheid van 110 km per uur, met een kracht van 6g!

Het was een soort lange staaf, met aan de 2 uiteinde 4 stoelen, die helemaal konden

draaien, en de staaf zelf draaide ook om zijn eigen as.

Na een paar minuten begon die echt hard te draaien, en voelde je heel je wangen zo naar

achter gedrukt worden was wel cool

maar, is dat niet een beetje veel voor op een kermis??

xxx

[Sjakko]

Het lijkt me sterk dat het 6g was. Volgens mij mag dat ook niet.

[Bart]

Een simpel rekensommetje leert dat je ergens tussen de drie en vier G hebt ondervonden. Dat is ook zo'n beetje de limiet voor een kermisattractie.

[*gast_Arjan_*]

De omloopsnelheid is niet constant ( van dat 50 meter apparaat).

Naar beneden valt hij ( al is er vanuit stilstand bovenaan ook aandrijving), naar boven wordt hij met een ventilator afgeremd ( luchtrem)

Ik voelde me niet echt geroepen er in te stappen

dochters waren enthousiast..