sciencetalk

Stel je voert een proef uit op 2 volgende manieren :
1) Je laat een bol mooi langs de grond vertrekken met enkel een hoeksnelheid van 1.000 rad/seconde, dus zonder horizontale beginsnelheid.
2) Je laat dezelfde bol vertrekken met een horizontale vertreksnelheid van 500 m seconde, maar zonder hoeksnelheid.
Kenmerken
 
Straal bol is .50 meter
gewicht bol is 500 kg
g waarde 9.8066
wrijvingscoeficient 0.10
 
In beide gevallen heb je in het begin van de proef een zogenaamde rol- & slipfase.
 
Probleemstelling
 
Hoe verhouden volgende waarden zich tot elkaar op het moment dat de bol overgaat in een zuivere rolfase dit bij de twee proeven
- Hoeksnelheid
- tijd
- snelheid
- afstand
 
Wie  doet een voorstel.
 

1) Met een μ van 0, zou de bal op de plek blijven spinnen. De wrijving zet dit om in beweging.
Daarmee neemt v toe, en ω af. Net zo lang tot ze in balans zijn.
 
2) Als 1 maar andersom, de bal zal glijden, en door de wrijving in snelheid afnemen.
Net zo lang tot de snelheid en omwentelingssnelheid in balans zijn.
 
 
Dan zijn er de energie verliezen. Een bal zou sowieso een keer tot stilstand komen.
En eventuele neveneffecten.
 
Wat is de rolweerstand en luchtweerstand?

kwasie schreef: 1) Met een μ van 0, zou de bal op de plek blijven spinnen. De wrijving zet dit om in beweging.
Daarmee neemt v toe, en ω af. Net zo lang tot ze in balans zijn.
 
2) Als 1 maar andersom, de bal zal glijden, en door de wrijving in snelheid afnemen.
Net zo lang tot de snelheid en omwentelingssnelheid in balans zijn.
 
 
Dan zijn er de energie verliezen. Een bal zou sowieso een keer tot stilstand komen.
En eventuele neveneffecten.
 
Wat is de rolweerstand en luchtweerstand?

luchtweerstand gaan we niet in acht nemen hoor wrijvingscoef .10
wanneer hij toto stilstand komt doet er niet toe het is de overgang tot rol en slip en zuiyevere rol

De energie wordt uiteindelijk verdeeld over de rotatie-energie ½.I.ω² en de lineaire kinetische energie ½.m.v².
 
½.I.ω² = (1/5).m.v² voor een massieve bol, dus 2/7 van de beginenergie gaat uiteindelijk in rotatie-energie zitten en 5/7 in lineaire bewegingsenergie.

Xilvo schreef: De energie wordt uiteindelijk verdeeld over de rotatie-energie ½.I.ω² en de lineaire kinetische energie ½.m.v².
 
½.I.ω² = (1/5).m.v² voor een massieve bol, dus 2/7 van de beginenergie gaat uiteindelijk in rotatie-energie zitten en 5/7 in lineaire bewegingsenergie.

ik heb het uitgewerkt met pure kinematicaformules

Ja, dat vermoedde ik al. Je stelt een vraag pas als je 'm eerst zelf al hebt uitgewerkt.
 
Dan is het voor anderen (in ieder geval voor mij) niet interessant meer om dat ook nog eens te doen.

Rik Speybrouck schreef: wanneer hij toto stilstand komt doet er niet toe

 
Dat snap ik, maar ook voordat hij tot stilstand komt, remt hij nog wel af.
Die energie gaat verloren, en heeft invloed op de waarden die je vraagt.
 
Maar wat wil je dan berekenen, als je die effecten niet mee neemt?

kwasie schreef:  
Dat snap ik, maar ook voordat hij tot stilstand komt, remt hij nog wel af.
Die energie gaat verloren, en heeft invloed op de waarden die je vraagt.
 
Maar wat wil je dan berekenen, als je die effecten niet mee neemt?

het zijn de waarden op het moment van de overgang van de gecombineerde slip&rolfase  naar een pure rolfasse

Rik Speybrouck schreef: luchtweerstand gaan we niet in acht nemen hoor wrijvingscoef .10

 
Het is verre van realistisch de luchtweerstand te verwaarlozen bij een bol die met anderhalf keer de geluidssnelheid vertrekt.

Xilvo schreef:  
Het is verre van realistisch de luchtweerstand te verwaarlozen bij een bol die met anderhalf keer de geluidssnelheid vertrekt.

weet ik maar je kan de afmetingen ook aanpassen hoor,  wanneer je de kinetische energie berekend in de twee gevallen zou je zien dat je op gelijke waarden uitkomt. De bedoeling was om de aandacht te trekken op de verhoudingen tussen de twee gevallen die uitkomen op mooie gehele getallen.