Middelpuntzoekende en middelpuntvliedende kracht

[lightwave]

Hoe leg ik leerlingen uit, zonder bovenstaande begrippen te gebruiken (zijn m.i. erg verwarrend), waarom de zitjes van een zweefmolen steeds hoger gaan, naarmate de draaisnelheid van de zweefmolen toeneemt? Ik ben begonnen met een auto die met een constante snelheid op een mooie vlakke snelweg rijdt. Je weet dat je vooruit gaat, maar zeker als je in een goed geveerde zware luxe bak zit voel je het niet. Dan komt er een bocht in de weg. Je remt niet af en als je de bocht bijv. naar links neemt voel je een soort 'kracht' die je naar rechts duwt, en omgekeerd natuurlijk. Dat is dezelfde kracht die ervoor zorgt dat de bakjes in de zweefmolen omhoog (= van de zweefmolen af) gaan. Ik denk ook dat het de reactiekracht is op het de bocht in sturen, maar hoe maak je e.e.a. voor 'simpele zielen' duidelijk?

Thanks and give me a brainwave

Lightwave

[klazon]

Je kunt dit volgens mij van twee kanten benaderen. Ik heb zelf eens een verhandeling geschreven over het krachtenspel van een trein die door een verkante (schuinliggende) boog rijdt. Je kunt de nadruk leggen op de kracht die de trein op het spoor uitoefent, of de kracht die het spoor op de trein uitoefent.

Bij het voorbeeld van de auto is het net zo. Als je een bocht naar links neemt wil je lichaam eigenlijk rechtdoor, en drukt dus naar rechts tegen de auto. Dat is de middelpuntvliedende kracht, de auto wil een boog beschrijven rond een middelpunt, maar je lichaam wil daarvan weg"vlieden" en drukt dus tegen de zijkant van de auto.

Andersom drukt de auto tegen je lichaam, hij drukt je naar het middelpunt van de boog toe, de middelpuntzoekende kracht.

Beide krachten zijn even groot, maar tegengesteld van richting.

[Stephaan]

lightwave,

Ik heb eens een heel verhaal geschreven (Do 30 jun 11:26) Het staat hier:

http://sciencetalk.nl/forum/invision/in...pid=79179#79179

Maar het was wel bedoeld voor iemand die natuurkunde gaat studeren aan de universiteit Ik vermoed dat jij dat al achter de rug hebt en misschien is mijn verhaal niet in de eerste plaats voor "simpele zielen".

Verder vind ik je aanpak wel goed hoor.

Mag ik nog een paar suggesties, die ook niet voor direkt gebruik in de klas geschikt zijn, vrees ik.

Om te beginnen is er de wijd verspreide verkeerde opvatting dat een auto, zoals een fiets "vanzelf" in de bocht gaat hellen, naar de binnenkant vd bocht. Dit bijgeloof wordt in leven gehouden doordat goed aangelegde wegen, ter kompensatie, naar binnen toe afhellen in een bocht. De ganse auto helt dan inderdaad naar de binnenkant toe, en dat aanzien de lui in de auto als "vanzelf " hellend. Er is nog een faktor die de zaak moeilijker te begrijpen maakt: Knappe construkteurs hebben in dure autos een hydraulisch ophangsysteem ingebouwd. Het voelt in een bocht dat de buitenste wielen meer druk opvangen dan de binnenste en het systeem zorgt er dan voor dat de buitenste wielen zolang (weeral "vanzelf") op hogere poten gaan staan.



Verder is er de moeilijke naam "middelpuntvliedend". Dit begrip geldt alleen voor een waarnemer die in het middelpunt vd cirkel staat en met bewegende voorwerp meedraait.

Een "buitenstaande"waarnemer ziet een auto die uit de bocht gaat (bvb omdat de weg plaatselijk glad is) vertrekken langs de raaklijn aan de gemiste cirkel. Dat is ook wel verder van het middelpunt weg, maar niet langs een straal vd cirkel. De zitjes in je draaimolen willen alleen maar rechtdoor, in plaats van een cikel te beschrijven. De enige manier waarop ze een klein beetje aan die rechtdoor-drang kunnen voldoen is van hoger te gaan hangen (want dan zijn ze verder van het middelpunt "gevloden")

Veel geluk nog met je zeer verdienstelijke pogingen.

[Anonymous]

Mischien is het handig om eerst te laten zien dat de zitjes niet omhoog gaan .Maar eerst te laten zien dat de cirkel baan dan het grootste is

[Cyrill]

De gast ben ik ook

Mischien is het handig om eerst te laten zien dat de zitjes niet omhoog gaan .Maar eerst te laten zien dat de cirkel baan dan het grootste is

of de stoeltjes willen wegvliegen ,maar het koord waar ze aan vast zitten houd ze tegen.

hoever kunnen ze dus maximaal van het centrum wegvliegen ? zolang als het koord is.

[RJ_]

Mischien is het handig om eerst te laten zien dat de zitjes niet omhoog.

Ik volg je even niet. De cirkel kan niet groter worden zonder dat de zitjes okhoog gaan.

[klazon]

Bij de zweefmolen zwaaien de stoeltjes naar buiten, en dus ook naar boven, doordat ze eigenlijk een rechte lijn willen blijven volgen. Anders gezegd, ze willen van het middelpunt wegvlieden.

De ophangkettingen of -kabels oefenen daardoor een schuingerichte kracht uit op het stoeltje. Die kracht kun je ontbonden in een vertikale kracht die overeenkomt met het gewicht van stoeltje plus inzittende, en een horizontale kracht die het stoeltje dwingt om de cirkelbaan te blijven volgen, dus de middelpuntzoekende kracht. Het stoeltje zwaait net zo ver naar buiten tot er een evenwichtssituatie is ontstaan.