[natuurkunde] Beginselen van Newton - 2° wet van Newton

[Odyssius]

2 opdrachten en ook 2 tekeningen:

1) Een zak cement met massa m hangt aan drie touwen zoals weergegeven op de figuur. Twee van de drie touwen maken een hoek A, respectievelijk B met de horizontale. Het geheel is in rust.

- Bewijs dat de grootte van de spankracht in het linkertouw te berekenen is uit:

\(F1 = \frac{m*g*\cos(B)}{\sin(A + B)} \)

- Als de massa van de cement 20,4kg bedraagt, A= 10,0° en B= 25,0° hoe groot zijn dan de spankrachten in drie touwen? (oplossing: F1=200; F2=316; F3=343)

2) Berekend de spannings-en drukkrachten, die de aangeduide kracht op staaf AB en kabel AC uitoefent. (Oplossing: F1=3,0 * 10³N; F2 = 2,6 * 10³N)

Gelieve de uitkomsen te verklaren hoe je eraan komt, want momenteel is het me een raadsel :S

[Jan van de Velde]

Wat snap je niet van de microcursus bovenaan in dit forum?

[Odyssius]

Ik snap de cursus wel, maar jammergenoeg kan ik het niet toepassen :/

[Jan van de Velde]

ah. I'll be back

[Jan van de Velde]

vraag 1: sla dat bewijs eens even over, dat is wiskunde.

over naar het tweede deel van de vraag:

stap 1: hoe groot is de zwaartekracht Fz die werkt op de zak cement, en in welke richting werkt'ie?

stap 2: de zak cement beweegt niet, dus nettokracht = 0 N.

wat kan een kracht veroorzaken even groot als Fz, maar in tegengestelde richting, zodat die nettokracht op de zak ook inderdaad 0 wordt.

[Odyssius]

maar dan bereken je de spaankracht in een punt, maar we hebben toch die van de koorden nodig?

en voor vraag 2: hoe kan de kracht uiteindelijk groter zijn dan 1500N? het is toch altijd de schuine zijde van de driehoek?

[Jan van de Velde]

Dat verticale touw zal naar boven moeten trekken even hard als de zwaartekracht de zak cement naar beneden trekt. Dat betekent dat dat verticale touw een spankracht uitoefent die even groot is als Fz, maar tegengesteld van richting. Als je dat touw ergens (om het even waar) doorsnijdt en je knoopt er een krachtmeter tussen, dan geeft die overal die(zelfde) kracht aan. Dat heet de spankracht.

[Odyssius]

Ik begin het door te krijgen. Nog even doorrekenen en ik kom er wel Bedankt

[Odyssius]

Het is gelukt - Zeer zeer zeer vriendelijk bedankt!

[Jan van de Velde]

Graag gedaan. Begrijp ik het goed dat je niet snapte hoe krachten als het ware kunnen worden doorgegeven, m.a.w. dat je de hele opgave daarom niet vertaald kreeg naar zoiets:

[Odyssius]

Er waren twee dingen die ik niet goed doorhad:

Van de zwaartekracht is er een antikracht als je voorwerp in rust hangt

(had het wel door, maar had er niet bij stilgestaan voor deze oefening)

en het feit dat ik niet wist hoe een kracht over een lijnstuk te verplaatsen maar blijkbaar is een punt voldoende

[Jan van de Velde]

Kan ik me eigenlijk iets bij voorstellen, eens kijken of we dat aan de hand van oefenvoorbeelden aan de cursus kunnen toevoegen. Het valt blijkbaar nog niet altijd mee om praktische situaties naar vectordiagrammetjes te vertalen. De in de cursus gebruikte tractoren zijn te simpele situaties denk ik. In jouw probleem zitten twee mooie cruciale punten in om de vertaalslag van praktische situatie naar handelbaar diagram te maken.

Die tweede opgave is nog een stapje lastiger te zien, omdat je daar voor die trekkracht op het touw een ontbonden kracht nogmaals ontbindt. Voor beginners houden we dat liever op horizontale stangen en diagonale touwen, dat is een tikje eenvoudiger te zien..

Ik zal er in de kerstvakantie nog eens wat aan doen.

[Grasshopper]

Graag gedaan. Begrijp ik het goed dat je niet snapte hoe krachten als het ware kunnen worden doorgegeven, m.a.w. dat je de hele opgave daarom niet vertaald kreeg naar zoiets:

Als je dus F_s beschouwt als de resultante van F_b en F_a, en je neemt deze keer de hele lengte van Fb als eerste vector, kom je dan logischerwijs opnieuw uit dat F_a> F_b?

(Ik veronderstel van wel, maar wil gewoon zeker zijn.)

[Jan van de Velde]

je neemt deze keer de hele lengte van Fb als eerste vector, kom je dan logischerwijs opnieuw uit dat F_a> F_b?

dat ga je moeten tekenen want ik begrijp niet waar je heen wilt.

[Grasshopper]

Hmm, ik had een domme fout gemaakt door te denken dat de vector van de spankracht niet groter kon zijn dan de lengte van het touw. Hoe ik daarbij ben gekomen, weet ik niet eens.

Maar deze opgave is eigenlijk enkel een kwestie van het tekenen van de spankrachtvectoren langsheen of evenwijdig met de touwen en zo via de F_r(die evn groot is als de F_z) te kijken hoe groot elk van die krachten is.