zwaartepunt perpetuum mobile berekenen

[To To]

Hallo,
 
Voor mijn eindwerk moet ik  bewijzen dat een overgebalanceerd wiel ( niet kan bestaan. Hiervoor zou ik  de afstand van het zwaartepunt van elke arm tot aan de rode lijn willen berekenen en deze twee kanten dan tegen elkaar afwegen om te zien of er aan een kant meer gewicht hangt.
 
Een aantal van deze afstanden heb ik al berekend maar ik zou niet weten hoe ik de zwaartepunten van de andere armen kan berekenen.
 
gegevens: elke bal weegt 1 kg en de armen zijn verwaarloosbaar
                  de armen bestaan uit twee stukken van elk 1 meter, 2 meter in totaal dus
 
Een compleet andere manier om het zwaartepunt van het rad te berekenen mag ook, maar dit leek mij de meest eenvoudige manier.
 

Naamloos 796 keer bekeken

 

[EvilBro]

Ik vraag me af of het niet makkelijker is om de kracht loodrecht op elke arm te berekenen (de draairichting) en dan te laten zien dat de krachten op het wiel in balans zijn.

[To To]

Dat lijkt mij inderdaad ook een goede manier.
Ik vraag me enkel af hoe je deze krachtvectoren dan tekent.

[kwasie]

Om simpelweg je vraag te beantwoorden: linksboven is natuurlijk 1 en links midden 1,414. (2x stelling Pythagoras, zelfde als rechtsonder)
 
Het kan maar zo dat de zwaarte/potentiële energie aan beide zijden niet gelijk is aan elkaar.
 
Terug naar de basis:
 
Wat wil je aantonen?  => Wet behoud van energie wordt niet overschreden.
Dus er staat een systeem/wiel, dit krijgt een initiële toegevoegde energie. En er kan niet meer energie uitgehaald worden dan dat.
In principe zou dat ding kunnen blijven draaien, als er geen energie het systeem uit gaat.
 
In het begin staat het ding stil, dan wordt er energie toegevoegd en het geheel gaat draaien.
Ondanks dat het geheel roteert, zijn er armen die scharnieren.
Dus hoewel het gehele ding dezelfde energie heeft, hebben de individuele onderdelen dat niet.
 
Er is een potentiële- EN kinetische energiebalans. En je kijkt op dit moment naar een statische, en geen dynamische VLS.
 
Dus om uit een overgebalanceerd wiel energie te halen moet gelden: E_links ≠ E_rechts.
E_links = E_zwaarte + E_kinetisch.
 
 
Als we terug gaan naar jouw VLS, dan kan op dat zelfde moment ook een andere gemaakt worden.
Die waar het midden-rechter balletje (met arm 2) nog niet uitgeslagen is. Want die valt op dat moment.
Hij zou ook nog omhoog kunnen staan, op deze manier   .__|   i.p.v. .____
Daar zit de crux dus.

[CoenCo]

Als je op schaal tekent mag je natuurlijk ook gewoon meten ipv rekenen. Mits je aantoont dat de nauwkeurigheid voldoende is.