sciencetalk

Bij natuurkunde op de middelbare school is het gebruikelijk om krachten op een lichaam zo te tekenen dat de achterkanten van de krachtvectoren uitgaan van een aangrijpingspunt. Maar in wikipedia (bij 'free body diagram' en 'vrijmaken') staan diverse afbeeldingen waarbij het aangrijpingspunt van een kracht wordt aangewezen door de punt aan de voorkant van de pijl. Waarom is dat, heeft dat een voordeel? Is het misschien een conventie van bouwkundigen versus natuurkunde van de middelbare school?

In het onderste plaatje links lijkt zelfs een combinatie van beide getekend te zijn. Dit doet mij eerlijkheidshalve vermoeden dat het gewoon slordig werk is, maar ik weet er het fijne ook niet van.

De plaatjes staan al tien jaar in wikipedia, vermoedelijk zouden slordige plaatjes dan wel vervangen zijn. In principe mag je een kracht verplaatsen langs zijn werklijn zonder dat zijn effect verandert, dus het is ook niet echt slordig of fout. Maar ja, of er een systeem achter zit blijft vooralsnog onduidelijk.

Fysisch gezien natuurlijk overbodig, praktisch wel handig om de begrippen trekken aan- en duwen op een punt van een voorwerp te visualiseren.

Ik krijg op internet inderdaad de indruk dat een krachtpijl die naar het aangrijpingspunt toe wijst meestal een duwkracht voorstelt. (link)

Maar soms is het een manier om het plaatje ('free body diagram') overzichtelijk te houden. In het startbericht van dit topic is de zwaartekracht, die een trekkracht is, getekend als een duwkracht. Het grafische voordeel lijkt te zijn dat hij als duwkracht minder andere lijnen kruist.

Het verschil tussen duwen en trekken is natuurlijk of de kracht aan de onderkant of bovenkant van een balk aangrijpt.
Het is meer om de tekening duidelijk te houden door geen lijnen door het onderdeel heen te tekenen, omdat dit dan gezien kan worden als een lijn in de constructie.
Bij technische tekeningen vermijden we ook maatvoeringen die door het onderdeel of andere maatvoeringen heen gaan.

Beste jkien,
In je eerste bericht staan die 4 zwarte vectoren hartstikke fout getekend.
Als je naar de zwarte vector kijkt die vertikaal naar beneden is gericht en met zijn pijlpunt aangrijpt op de horizontale lichtblauwe balk dat is fout. Je moet deze vector in vertikale richting naar beneden schuiven zodanig dat nu het achterste puntje van de vector aangrijpt in de lichtblauwe horizontale balk.
Het plaatje van ukster klopt ook niet . de duwkracht is verkeerd getekend .

Correct en foutief is maar een afspraak.

Volgens de zuivere leer is het fout. Net zoals mensen die huis-tuin-en-keuken rekenen met 2+3=5+2=7. Zeker bij wiskundigen zal dit knagen, die zien opvolgen van de formele juiste regels als iets dat intrinsieke waarde heeft. Het wordt daarmee bijna een discussie van kunst tegenover pragmatiek.

jkien zei zelf al: bouwkundigen
Boukundigen, constucteurs e.d. stellen ook: π = e = 3
We doen ook de grote van de vectoren niet exact intekenen.

Correct en foutief is maar een afspraak?
Dat meen je toch niet. Als je vroeger het vak Mechanica gehad hebt, dan is er maar 1 juiste manier.
Ik zal proberen om een afbeelding te maken van het blok van ukster met die duw en trekkracht.
De trekkracht is goed getekend maar de duwkracht niet.

Dan teken je die afbeelding opnieuw met een gebonden vector die door te tekening heen gaat.
Waarom zou je die tekening niet vrij mogen houden van lijnen door een glijdende vector te gebruiken?

aadkr schreef: ↑vr 13 nov 2020, 18:16 Correct en foutief is maar een afspraak?
Dat meen je toch niet. Als je vroeger het vak Mechanica gehad hebt, dan is er maar 1 juiste manier.
Ik zal proberen om een afbeelding te maken van het blok van ukster met die duw en trekkracht.
De trekkracht is goed getekend maar de duwkracht niet.

Ik heb de afgelopen jaren alleen maar constructie-mechanica vakken gehad. En ik heb een boekenplank vol met mechanica boeken.
Ze hebben allemaal de pijlpunt op de plek waar de kracht aangrijpt.
Dat is de afspraak die constructeurs maken. En die wijkt blijkbaar af van de afspraak die wiskundigen hebben gemaakt. Geen van beide is goed of fout. Het is ánders.

CoenCo schreef: ↑vr 13 nov 2020, 19:52 Geen van beide is goed of fout. Het is ánders.

Pas nou op! Bij elke wiskundige met een beetje zelfrespect gaan de haren overeind staan na het lezen van zo'n uitlating.

CoenCo schreef: ↑vr 13 nov 2020, 19:52 Ze hebben allemaal de pijlpunt op de plek waar de kracht aangrijpt.
Dat is de afspraak die constructeurs maken.

En zijn er daarbij regels? Gaat het om de overzichtelijkheid zodat er geen krachtpijlen dwars door het voorwerp getekend zijn, zoals kwasie zegt, of is het een manier om druk- en trekkrachten te onderscheiden?

kwasie schreef: ↑vr 13 nov 2020, 20:35 Pas nou op! Bij elke wiskundige met een beetje zelfrespect gaan de haren overeind staan na het lezen van zo'n uitlating.

We zijn hier niet in het wiskunde forum, en ik ben geen wiskundige. Mijn haren gaan recht overeind staan van iemand die vanaf z’n zolderkamertje denkt te kunnen beweren dat 100en professionals al hun hele leven iets helemaal fout doen, puur omdat het niet in overeenstemming is met een ander vakgebied.

jkien schreef: ↑vr 13 nov 2020, 21:01 En zijn er daarbij regels? Gaat het om de overzichtelijkheid zodat er geen krachtpijlen dwars door het voorwerp getekend zijn, zoals kwasie zegt, of is het een manier om druk- en trekkrachten te onderscheiden?

De pijlpunt zit meestal op de plek waar de kracht aangrijpt. Dat heeft als voordeel dat het vaak overeenkomt met de fysieke plek. Bij een vloerbalk komt de belasting van boven, en zit de paalfundering aan de onderkant.

Bij een snede in een balk teken je de krachten altijd aan de buitenkant, dan zit dus afhankelijk van de richting de punt of de staart op het aangrijpingspunt.

Overigens tekenen we soms ook kromme pijlen(momenten), drie pijlen met een streep erboven (q-lasten), pijlen met 2 punten achter elkaar (wingings-) momenten etc.
En natuurlijk holle pijlen voor verplaatsingen.

En had ik al gezegd dat civielers de positieve richting meestal naar beneden tekenen (x-z assenstelsel), maar werktuigbouwers de positieve richting naar boven (x-y assenstelsel).