Veerbalans op een helling

[hir]

Een persoon met massa = 60 kg zit op het horizontaal bovenvlak van een verticale veerbalans die zonder wrijving die helling afglijdt (met hellingshoek = 30°).

- De kracht F ( op de tekening) wordt door de balans uitgeoefend, maar kan een veer niet enkel evenwijdig met haar verplaatsingsrichting een kracht uitoefenen ?

- Hoe komt dat Fr nog eens een component volgens de z-as heeft nl. Fr,z, want Fr is toch al de tangentiële component van G dat volgens de z-as ligt?

Hoe komt het dan dat de tangentiële component van G nog is voor een extra kracht langs de z-as zorgt ? Want is Fr,z niet gewoon een deel van G samen met de andere z-component van G normaal ?

- Ik vind het ook vreemd dat er door Fr,z dan nog een component volgens z-as bijkomt, waardoor je zou denken dat de kracht die op de veerbalans uitgeoefend wordt, groter wordt dan het reëel gewicht G, waardoor het schijnbaar gewicht groter zou zijn, maar dit blijkt niet zo te zijn ? Hoe komt dit ?

[Axioma91]

Ik vind de tekening een beetje verwarrend en er staat een fout in. Misschien bedoel je dat, dus dat zet ik hier even uiteen.

Er werkt een kracht op de veer, namelijk

\( F_g = m_{persoon} g\)

. De veer zorgt voor een precies tegengestelde kracht zodat

\( F_g = F_v\)

.

Nu verplaatsen we ons naar het systeem van het blok. Er werkt op de onderkant van het blok (het schuine vlak) een kracht van alle massa daarboven*g. De netto kracht werkend op de onderkant van het blok is

\( F_b =M_{totaal}\)

met

\( M_{totaal} = m_{persoon} + m_{blok} \)

, aannemend dat de veer massaloos is.

Deze kracht grijpt dus aan op het massamiddepunt van

\(M_{totaal}\)

en is naar beneden gericht. De helling zorgt voor een normaalkracht loodrecht op het vlak, die je kunt ontbinden in twee componenten. De normaalkracht werkt dus niet zo als in het plaatje getekend.

Misschien kan je dit even proberen opnieuw te tekenen en als je gezochte antwoord hier niet in zit, dan werp ik (of iemand anders) er nog even een blik op.. Schematisch kun je dat uiteraard wel zo doen, maar dat vind ik wat goedkoop.

[bij nader inzien begrijp ik vrij weinig van je terminologie, kijkend naar je plaatje kan je hiermee wel alle relevante dingen als versnelling van het ventje oplossen..]