sciencetalk

Hoi,

Ik vraag mij af hoe het kan dat een schijf die aan het draaien is (denk aan slijpschijf) zich verzet tegen een kanteling. Ik weet dat dit komt door het gyroscopisch effect, een draaiende massa wil blijven draaien, er is dus een kracht nodig om dit te veranderen. Maar is dit niet in tegenstrijd met de eerste wet van Newton, die zegt dat een voorwerp waarop geen resulterende krachten uitgeoeffend worden zal stilstaan of rechtlijnig met een constante snelheid zal bewegen. Maar de schijf draait, dus veranderd constant van richting (neem als vb een atoom op de rand van de schijf) dit atoom voelt de middelpuntvliedende kracht op zich inwerken, dus hij veranderd van richting. Dan moet deze schijf toch stilvallen als ze niet meer bekrachtigd wordt? Of is dit omdat de middelpuntzoekende kracht en de middelpuntvliedende gelijk zijn? En er dus geen RESULTERENDE kracht op het atoom inwerkt? Maar het voelt toch alleen maar de middelpuntvliedende kracht.. Dus je zou denken dat deze kracht groter is..

Weet iemand hier een duidelijk antwoord op?

Hallo,

Ik weet niet precies hoe je hier een zelfgetekend jpg-bestand moet plaatsen...dus zal'k proberen het met die overeenkomstige 1000 woorden uit te leggen. Je eerste vraag: "Waarom verzet een draaiende schijf zich tegen wenteling?" Enkele voorbeelden: een tol, slijpschijf, rijdende fiets.

De volgende vergelijking klopt niet volledig, maar misschien begrijp je het hierdoor.

> Neem een wattenstokje hang aan ieder uiteinde een touwtje. Leg het wattenstokje volgens een x-as voor je op de tafel. Trek aan de touwtjes volgens de x-as zodat het stokje en de 2 touwtjes op 1 gespannen lijn liggen. Het wattenstokje stelt nu de projectie van de draaiende slijpschijf voor op je tafelblad..dus je ziet de doorsnede. Hoe harder je het wattenstokje uitrekt, hoe sneller je zogezegd beweegt.

> Laat nu de touwtjes los. Leg het wattenstaafje zo'n 45° tegenover je x-as. De touwtjes evenwijdig met de x-as.

Neem de touwtjes vast. Vanals je er zal aan trekken, stelt dit dezelfde kracht voor als vorig experiment, de kracht die de schijf ondervindt wanneer deze volgens de x-as zou draaien. Als je trekt, dan trek je het wattenstokje terug evenwijdig met de x-as.

Conclusie: indien je de draaiende slijpschijf wil wentelen, ondervind je een kracht geillustreerd door bovenstaand experimentje. Er is een kracht die de schijf terug naar evenwicht (x-as) brengt. Deze is evenredig met de snelheid van de schijf. Indien je een tekening maakt, en de touwtjes vervangt door krachtvectoren...ziet het er al iets wetenschappelijker uit.

Je tweede vraag...welke krachten precies op een molecule op de rand van een draaiende schijf werken...

1) de middelpuntzoekende kracht. Deze wordt veroorzaakt doordat de molecule op de rand vastgehouden wordt door de buurmoleculen iets dichter bij het middelpunt. De randmolecule wil wegvliegen, maar wordt tegengehouden door de elektrische krachten van z'n buren. De resulterende kracht id de middelpuntzoekende kracht.

2) De randmolecule heeft een bepaalde snelheid. Deze is altijd gericht volgens de raaklijn aan de slijpschijf.

Wat er tijdens het draaien gebeurt met een molecule op de rand van de schijf...

De te beschouwen molecule bevindt zich in het begin in het noorden...0°

0°: De molecule heeft een bepaalde snelheid gericht naar het Oosten. Loodrecht op deze snelheid wordt een extra snelheid opgebouwd, gericht naar het Zuiden, omwille van de middelpuntszoekende kracht.

90°: Omwille van de middelpuntzoekende kracht, wordt de oorspronkelijke -naar het Oosten gerichtte- snelheid volledig geneutraliseerd. Wat blijft over? De snelheid die gedurende de eerste kwartslag extra opgebouwd werd (naar het Noorden). De molecule heeft nu een snelheid naar het Noorden gericht.

Dus...zonder soms verwarrende grootheden....zie je geen tegenspraak.

Toch...maar'n geluk dat deze grootheden bestaan, anders moest men alles zo uitgebreid uitleggen...

Groeten,

Victor

Victor schreef:Hallo,

Ik weet niet precies hoe je hier een zelfgetekend jpg-bestand moet plaatsen...

Voor al dat soort handige dingetjes hebben we met veel bloed, zweet en tranen allemaal handleidinkjes geschreven.

rechts bovenaan je indexpagina vind je de HELP-knop.

daaronder vind je onder (veel) meer :

- Berichtopmaak: Afbeeldingen.

Nog iets simpeler: de kracht staat steeds loodrecht op de snelheid, en vermogen (arbeid per tijdseenheid)= F.v =0, dus wordt er geen arbeid verricht: de energie blijft behouden en dus ook het draaimoment.

De slijpsteen draait slechts. Als geheel verplaatst hij dus niet: zijn snelheid is nul, dus de resulterende uitwendige kracht is nul