Krachten berekening

[Sparco-Fisics]

hee, ik ben nieuw hier , en zoek " dringend " verzoekje

voor een onderzoek hebben wij met een luchtdruk buks op een houten blokje geschoten

en willen wij graag krachtberekeningen hier van,

het blokje week 17 graden uit

gewicht blokje is 0.237 kg

gewicht kogeltje is 2,5 gram

arm van het blokje ( waar het dus aan hing ) is 3O cm

hoe bereken ik nou de krachten want het wil niet echt lukken

wie kan me hier bij helpen ?

graag welke formules en hoe ik ze moet invullen

Mvg martijn

[Sjakko]

Welke krachten wil je weten? Om de gemiddelde kracht tijdens de botsing te weten, moet je ook weten hoe lang de botsing duurde.

[Sparco-Fisics]

van het moment van impact tot dat het blokje in het hoogste punt kwam duurde 0.2 sec

[stoker]

interessant proefje, dus je houten blokje ging gewoon aan een stuk touw ofzo?

[Sjakko]

Dat is niet belangrijk. Dat zegt alleen iets over de beginsnelheid, maar die kan je al halen uit een energiebeschouwing (met behulp van je gemeten hoek). Wat wel belangrijk is, is de duur van de botsing zelf.

[Sparco-Fisics]

hoe doe ik dan die energie beschouwing ?

dat is wat ik moet hebben ( denk ik )

en wat versta je dan onder de duur van de totale bostsing , dat is toch de 0,2 sec dat ik zij

mvg ,

en tis belangrijk want het moet redelijk snel

[Sparco-Fisics]

volgens mij doen we dit met " stoot " of niet ?

p = F × t

en

p=m×v.



Of niet ?

mvg

[stoker]

hoe zou je de energie berekenen die het kogeltje leverde op het houten blokje?

om niet te moeilijk te werken verwaarloosbaar je best enkele zaken, hoewel ze foutief zijn

-kogel vervormt niet, en beweegt na impact samen met het blokje als 1 geheel

-je slinger is ideaal, geen wrijvingen, weerstand ...

[Sparco-Fisics]

( 1/2 ) x M x V²

lijkt me

[stoker]

ja, maar die v ken je niet. zie je geen andere methode?

[Sjakko]

Je kunt het zo zien: De kogel geeft binnen zeer korte tijd (met grote kracht) een snelheid. Deze snelheid is vervolgens bepalend voor hoe hoog de massa daarna komt. Als je alle verliezen verwaarloost, dan kun je zeggen dat de zwaarte-energie in het bovenste punt gelijk is aan de kinetische energie na de botsing (laagste punt), dus:

\(mgh=\frac{1}{2}mv^2\)

ofwel

\(v= \sqrt{2gh}\)

h wordt geometrisch bepaald door de straal en de hoek, namelijk:

\(h=r-rcos \theta\)

(maak maar eens een tekeningetje als je het niet meteen ziet) ofwel

\(h=r(1-cos \theta)\)

invullen:

\(v= \sqrt{2gr(1-cos \theta)}\)

Als je uitgaat van een constante kracht op de massa tijdens de botsing, geldt

\(mv=Ft\)

Zolang je niet weet hoe lang de botsing heeft geduurd (of over welke afstand hij plaats vond) dan weet je ook niets over de kracht op het blokje.

Die 0,2s waar je het over had is niet de duur van de botsing, maar de duur van de reis van het onderste punt naar het bovenste punt.

[Sparco-Fisics]

daar vraag ik jullie voor

maar ik had al gezegt dat de botsing 0.4 sec duurde ,

ps. dat van: daar vraag ik jullie voor was voor "superslayer"

[stoker]

Zolang je niet weet hoe lang de botsing heeft geduurd (of over welke afstand hij plaats vond) dan weet je ook niets over de kracht op het blokje.

Die 0,2s waar je het over had is niet de duur van de botsing, maar de duur van de reis van het onderste punt naar het bovenste punt.

als dat kogeltje met het houten blokje 1 geheel vormt, kan je dan spreken over de duur van de botsing? zoja, dan zou ik voor die 0.2 seconden gaan, want zolang blijft het kogeltje dan 'duwen' tegen het blokje

[Sparco-Fisics]

jah, dat dacht ik ook

ps. staat ook een typ foutje in men vorige post , tis gewoon 0.2

[Jan van de Velde]

De tijd doet in het geheel niet terzake. De massa m_tot van blokje inclusief kogeltje komen h meter hoger dan toen het blokje het kogeltje eerst raakte.

Energie = m_tot·9,81·h

Dat was dan de energie die het kogeltje had in de vorm van bewegingsenergie ½·m·v² toen het het blokje juist raakte, minus de energie verloren gegaan bij de botsing (warmte en zo). Moeilijker is dit niet. Het is zelfs een standaardmethode om de inslagenergie van kogels te bepalen.

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/balpen.html