sciencetalk

Ik maak uit je verslag van IP op dat Vcm=Mbal*Vbal/Mstokje, x heeft geen invloed..Duidelijk nu..Je verslag is duidelijk genoeg..

Want ik dacht , intuitief, dat de afstand tot zwaartepunt wél een invloed op de translatie zou hebben..

Dit begrijp ik niet helemaal na lezing van deze thread dat heeft toch ook invloed ?

Ik heb veel getafeltennist en daarbij raak je de bal vaak extreem tangentiaal (om veel effect te kunnen geven gebruik je rubbers waarmee je een ping pong bal kunt optillen waarbij de bal onder het batje blijft kleven)

Je kunt dan met een snelle beweging extreem spin geven waarbij de bal qua translatie toch heel langzaam gaat. Dat zijn de meest effectieve slagen vaak juist omdat ze langzaam zijn werkt het effect extreem op het batje van de tegenstander door de langere contacttijd (?).

In het ping pong jargon leg je dat dan uit met energie die meer of minder in rotatie danwel translatie wordt omgezet. De manier van raken bepaalt de verhouding tussen beide. Heel dun/tangentiaal raken betekent bijna alle energie komt in de rotatie terecht heel direkt/ frontaal raken alle energie komt in translatie terecht. Raakt zo,n bal met veel spin het batje van de tegenstander dan wordt de rotatie energie weer omgezet in translatieenergie (richtingsenergie), de bal springt versnelt van het batje af.

Bij een stok die in de lucht zweeft waar je een bal tegenaan gooit werkt het net zo, de energie wordt verdeelt over stok en bal (bijv een in verhouding tot de stok zware bal zal nauwelijks afremmen). Ook de stok heeft een energie, zijn massa in een gravitatieveld. Stel je voor dat een omhooggegooide stok op zijn eind geraakt wordt met een bal onder een haakse hoek op het moment voor de valbeweging inzet en de stok op dat moment horizontaal in de lucht hangt (en/of juist verticaal ) misschien dat er dan aan te rekenen valt ? Voor de massa geldt dan namelijk dat die ook een energie vertegenwoordigt en met wet van behoudt van energie van stok en bal kun je dan een eind komen.

Doe je het in de ruimte dan is het lastig.

Stel je gooit een bal weg in de ruimte naar een rondzwevende stok. De impuls die je de bal geeft krijg je zelf ook mee de andere kant op hoewel je nauwelijks versnelt. Toch is de situatie voor de eerst ten opzichte van jezelf stilhangende stok energetisch verandert. Een vierde persoon (zeg maar ik die het dan beschouw) zal in die situatie deze energie niet mogen verwaarlozen om de hele situatie energetisch goed te beoordelen. Beschouw je de versnelling van de persoon die gooit als nul of verwaarloosbaar dan betekent dit dat je die persoon als oneindig zwaar zou beschouwen en heb je opeens een oneindig groot gravitatieveld waar je ermee begon het gravitatieveld als verwaarloosbaar te beschouwen, absurd.

Is de bal een pingpong bal dan ligt het voor de hand dat de stok weinig verandering ondergaat en de bal terug stuit (bijv een ping pong bal tegen de staart van een vliegtuig gooien)

Het geheel is door de verhoudingen bepaald. Bij een bepaalde massa van de stok zal een gegeven bal na het raken in het middelpunt van de stok tot stilstand komen. Zou dezelfde bal met dezelfde richting de horizontaal in de lucht hangende stok buiten het middelpunt raken dan komt de bal hoger.

Hierbij moet je het idee van raakduur invoeren (of in engels tafeltennisjargon dwelltime, de contact duur tussen bal en stok. Die wordt groter. Stel je een relatief dunne stok voor die extreem lang is met een totaal gewicht min of meer hetzelfde als de bal.

Vrijwel alle energie die op de stok overgedragen wordt komt er in terecht als rotationele energie.

Het uiteinde van de stok beweegt mee met de bal en het contact heeft dan een duur.

In die fase verandert de raakhoek van negentig graden ook waarna de bal van het uiteinde van de stok slipt (stok met teflon behandelt) of rolt (stok bekleed met tafeltennis rubber). Als de stok licht is maar extreem lang is de afstand en duur van dat contakt zo groot dat de hoek van de stok aanzienlijk is verandert nadat de bal loskomt van de stok.

Maw de bal komt hoger naarmate de stok bij gelijk gewicht langer is.

Voor de leraar op de kruk die zijn armen gespreidt houdt en dan naar zijn lichaam brengt :

Stel je staat op een krukje en houdt je armen stijf tegen je lichaam. Nu ontspan je ze en ze bewegen naar buiten. Bij de gegeven hoeksnelheid zouden ze versnellen alleen omdat je je armen ontspant. Ze zouden dus niet versnellen omdat de hoeksnelheid vertraagd. Maar dat gebeurt ook niet, want als dat zou gebeuren zou de rest van je lichaam teveel vertragen en klopt het ook niet ze versnellen dus iets en de rest van je lichaam vertraagd iets.

De materie waaruit de leraar als geheel bestaat heeft een zekere gemiddelde afstand tot het rotatiepunt, dat is de effectieve (of gemiddelde) straal waar je vanuit kunt gaan voor het impulsmoment.

Het naar buiten laten bewegen van de handen vergroot die straal en de hoekrotatie uit dat gemiddelde.

Voor het lichaam apart beschouwt zonder handen is de straal hetzelfde en neemt de rotationele en kinetische energie dus af voor de armen alleen toe. Voor de leraar als geheel verandert er niets behalve dat een groter deel van de energie nu in zijn handen zit.

Alleen op het moment dat hij zijn spieren ontspant komen zijn handen even los van zijn lichaam, hij laat ze wegvliegen zoals een discuswerper een discus weggooit/ weg laat vliegen. De rotatieenergie gaat even over in translatieenergie en vervolgens weer in rotatieenergie (omdat de handen niet als een discus loskomen van het lichaam uiteraard)

In die tussenliggende fase moet je de armen en handen meer als los van het lichaam beschouwen met een translatie energie, (de handen bewegen ook in een meer rechte lijn)

Ook hiervan maak je gebruik bij tennis of tafeltennis trouwens. Bijv bij het inzetten van een heupbeweging (roterend) waarbij je de armen min of meer in de buurt van het lichaam houdt. Voor het raken van de bal sla je niet alleen je strekt ook je armen. het raket versnelt alleen daardoor al omdat de rotatieenergie omgezet wordt in een translatie energie die je weer op de bal overdraagt.

Hetzelfde met bijv de backhand waarbij je de boven - en onderarm gebogen hebt (kleine straal) maak je met de heup, schouder en bovenarm een roterende beweging voorafgaand aan het raken van de bal (timing) en ontspan je nu de armspieren die de boven en onderarm gebogen houden dan versnelt de onderarm (translatie naar voren) met het batje. Het op het juiste moment ontspannen is dus de manier om energie over te dragen aan de bal en niet alleen kracht.

Voetbal idem dito. De bovenbeen spieren zijn sterker dan de spieren waarme je het been strekt zou je alleen schieten met die spieren te spannen dan heb je een slap schot. Bouw je de energie van te voren op vanuit de heup en ontspan je de spieren die het been daarbij gebogen houden op het juiste moment dan krijg je de energie daar waar je die hebben wil, bij de bal, de energie vloeit ahw naar buiten. Daarom kunnen goede tennissers schijnbaar moeiteloos hard slaan, ze bouwen de energie op voor het raken van de bal en weten die daar te krijgen waar ze die hebben willen.

Dat klopt ook met de leraar op het platform. In de toestand voor het strekken van de arm zit er meer rotatieenergie in de romp. Nadat de hoeksnelheid verandert is - vermindert - is voor de romp immers de straal hetzelfde gebleven bij een lagere hoeksnelheid is de energie van de romp dus afgenomen en die voor de handen en armen toegenomen.

Eigenlijk dus logisch: een punt aan de onderzijde van de stok heeft door de draaiing een impuls in tegengestelde richting vergeleken met een punt aan de bovenzijde van de stok. Een en ander cancelt elkaar, de volledige netto- impuls komt in het massamiddelpunt terecht, wáár de bal de stok ook raakt.

mmm. Zou het kunnen dat dit alleen geldt als je lichaam symmetrisch is ? (ik bedoel het zwaartepunt valt samen met het geometrisch zwaartepunt)

anders lijkt me dat nogal onintiutief, stel al je gewicht zit langs 1 uiteinde van de stok, en je laat het balletje botsen tegen het andere einde....

Je zou het mogelijk op een antieke mechanica-methode kunnen proberen:

Je moet een verplaatsing berekenen,dan moet je in dit geval een kolomlengte weten,materiaalkwaliteit en W- met I-moment.

De uitgeoefende kracht wordt omgezet in een moment en op basis daarvan kun je een doorbuiging (verplaatsing) berekenen, in dit geval de kolomkop-verplaatsing.

Bij dit verhaal ga ik uit van een ingeklemde verticale kolom en werken de bekende doorbuigingsformules.

Mogelijk (wrs.) past mijn uitleg niet bij de gestelde vraag en dan haak ik af!

PY7 schreef:mmm. Zou het kunnen dat dit alleen geldt als je lichaam symmetrisch is ? (ik bedoel het zwaartepunt valt samen met het geometrisch zwaartepunt)

anders lijkt me dat nogal onintiutief,

Toch onintuïtief dan

stel al je gewicht zit langs 1 uiteinde van de stok, en je laat het balletje botsen tegen het andere einde....

Ik kan het niet simuleren met oneindig kleine massa's voor de lange stok en een échte puntmassa (oneindige dichtheid)op een uiteinde van de stok, maar met een lange stok met massa 1 g en een klein massablok van 10 kg op het uiteinde klopt alles nog gewoon. Het kleine beetje lineaire impuls dat ik zo kan overdragen wordt inderdaad gewoon overgedragen, en het geheel draait als een dolle in het rond.