vallend voorwerp en kracht

[blaft]

Klopt deze formule voor het berekenen van de kracht die een vallend voorwerp uitoefent op het raakoppervlak:

F= m.g.h

[EvilBro]

Nee. Dat is geen kracht.

[blaft]

Welke formule moet ik dan gebruiken om die kracht dan te weten te komen?

[kwasie]

De tweede wet van Newton.

[EvilBro]

Stoot?

[blaft]

Het is vriendelijk van jullie om antwoorden te geven maar helaas schiet ik daar niets mee op. Ik vraag geen hulp voor een huiswerk. Ik ben reeds 55 jaar en klim regelmatig. Ik vraag me af of het mogelijk is te berekenen met welke kracht men de grond raakt indien men valt. Ik zag in een filmpje een pop van 100 kg van ongeveer 2 meter hoogte vallen en er werd 22 kN geregistreerd met de dynamometer. Kan men dit ook aantonen via één of meerdere formules? De schooltijd is voor mij al lang achter de rug dus hoop ik dat ik op dit forum hulp krijg van de slimme kerels.

[Jan van de Velde]

Tot nu hebben zich slechts slimme kerels met je probleem bezig gehouden. Juist "huiswerkhulp" is werk voor wie weet waar hij/zij het over heeft.

Maar in dit geval een kort maar krachtig antwoord:

Vallend krijgt je lichaam bewegingsenergie.

Hoeveel hangt af van je massa en de hoogte van waar je valt,

ruwweg Energie in joule = 10 x je massa in kg x de valhoogte in meters.

dan komt de truuk: hoe hard de klap dan aankomt hangt helemaal af van je "remweg". Hoe korter die remweg, hoe harder de klap.

Val je plat op beton, dan is je "remweg" bijvoorbeeld maar enkele centimeters. Au.

Hier geldt dus remkracht = te absorberen energie : remweg in meters

Die twee formules kun je combineren

\(kracht = 10 \times \ massa \times \ \frac{valhoogte}{remweg} \)

Waarschuwing: Vooral die "remweg" is in dit soort gevallen héél lastig vast te stellen. En de waarde van die formule is dus maar net gelijk aan de waarde van de getallen die je erin stopt.

Spring je van een muurtje en kom je dus op je voeten neer dan kun je door de knieën en je dus door je benen laten afremmen. Je remweg is dan ruim een halve meter. Je benen fungeren als "kreukelzone". Dat gaat dan dus wel meevallen.

Eén ding blijkt wel uit deze formule: bijvoorbeeld een dik kussen onder een klimwand kan je "remweg" 30-50 x zo groot maken dan wanneer je zó op de beton zou vallen. Vallend op zo'n kussen is de klap dus ook maar 30-50 x zo klein.

Opmerking moderator

terug verplaatst naar klassieke mechanica

[aadkr]

ben je bekend met het begrip massaimpuls

\(\vec{p}=m \cdot \vec{v}\)

deze is gelijk aan de krachtstootvector

\(\vec{S}\)

[blaft]

Ik ben niet thuis in de fysica. Stel er valt een vast voorwerp van 100 kg van 4 meter hoogte op beton. Op het ogenblik dat het voorwerp de grond raakt komen er toch krachten vrij want ik kan er een ander voorwerp mee in beweging zetten. Welke krachten komen er vrij met bovenstaand voorbeeld waarin alles zo star mogelijk is, dus geen of zo goed als geen kreukelzone.

[Jan van de Velde]

Welke krachten komen er vrij met bovenstaand voorbeeld waarin alles zo star mogelijk is, dus geen of zo goed als geen kreukelzone.

Vul mijn formule uit bericht nr 7 hierboven maar in. Denk erom, zowel valhoogte als remweg in meter. Schrik niet van het antwoord.... ....

[Michel Uphoff]

dus geen of zo goed als geen kreukelzone

Lees het betoog van Jan nog eens goed door. Daaruit kan je afleiden dat als er geen (wat onmogelijk is) remweg zou zijn, de kracht oneindig groot is.

Denk bijvoorbeeld eens aan een smidse hamer en een aambeeld, als die twee elkaar raken is de kracht enorm omdat hamer en aambeeld bijna niet vervormen, en er dus sprake is van een heel korte remweg.

Neem nu eens een materiaal dat heel goed samen te drukken is, iets van schuimrubber bijvoorbeeld. De remweg is dan veel langer en de kracht enorm veel kleiner, ook al is dat stuk schuimrubber even zwaar als die smidse hamer, en valt het even snel op dat aambeeld.

De remweg is allesbepalend voor de kracht, en vaak heel moeilijk te bepalen. Daarom wordt die remweg in de praktijk meestal met proeven gemeten.

[Fuzzwood]

Die hoef je niet eens in te vullen. Als je aanneemt dat de remweg een infinitesemale afstand is (enkele millimeters) kan de term van valweg over remweg makkelijk een getal worden van een ordegrootte 1.000.000.

[blaft]

Ik gebruik de formule van bericht 7 voor een stalen bol van 100 kg die valt van 2 meter hoog op een stalen ondergrond. Ik neem een remweg van 0,01 seconde en kom aan 200 kN. Realistisch?

[Flisk]

De remweg is een afstand (dus geen tijd). Hier heb je dus een remweg van 1cm ingevuld.

[blaft]

De remweg is in deze dan de vervorming van het voorwerp wat heel weinig zal zijn. De uitkomst is dan een nog grotere kracht veronderstel ik?