Kracht en Veer
 

Ik had eerst dus een heel verhaal over een treinbotsing, maar dat verander ik nu toch maar even.

Even algemener.

Je hebt 2 voorwerpen. Aan voorwerp 1 zit een veer.

Als een veer ingedrukt wordt, hoe gebeurt dat. ?? Hoeveel kracht in hoeveel seconde... Is daar een formule voor, waar je de stugheid dan als constante moet nemen???

Hoe gaat een veer uitelkaar...????? Verdeeld hij de kracht gelijk over de 2 voorwerpen???


Als de veer 10 N in zich heeft en hij duwt dus met 5 N tegen voorwerp 1 aan, die gelijk ook met een kracht van 10 N tegen de veer aanduwt... Wat gebeurt er dan???

Zo ik denk dat dit eerst wel genoeg vragen zijn....

THX..

Voor het verband tussen de veerconstante C, de veerkracht F en de uitwijking u geldt: F=C*u. Bij het indrukken van een veer is u negatief. Je kunt dus niets zeggen over de grootte van de kracht in een bepaald tijdsinterval, aangezien de tijd in deze formule geen rol speelt. Je kunt hooguit berekenen wat de trillingstijd van een veer is waar je een massa m aan hebt hangen, maar dat is een andere kwestie.
Voor de werking van een kracht moet je weten dat deze gelijk blijft als de kracht langs zijn werklijn verplaatst wordt, dus indien de veer met een kracht F wordt uitgerekt zullen beide voorwerpen dezelfde kracht F ondervinden. Indien je van deze voorwerpen hun afzonderlijke massa kent kun je dus voor ieder voorwerp de versnelling berekenen die elk voorwerp ten gevolge van kracht F krijgt.
Je uitspraak "Als de veer 10 N in zich heeft en hij duwt dus met 5 N tegen voorwerp 1 aan" is nogal verwarrend. Ga je uit van een veerkracht van 10 of van 5 N?

Ik zou iets proberen met behoud van energie.
Druk uit dat de kinetische energie die je verliest bij het botsen omgezet wordt in potentiële energie in de veer.

Tip : Probeer het eerst eens uit te werken met een massa+veer die botst tegen een vast lichaam (muur ofzo).

Heb nu effe geen tijd om er dieper op in te gaan (examens).

De veer zal zich tegen de zwaardere afzetten en zo meer energie aan de lichtere meegeven, verw8 ik. We hadden een soort gelijk proefje met NK.

Ah so, ik snapte het al niet.
In dat gaan beide voorwerpen (als de massa gelijk is) met een eenparige rechtlijnige beweging van elkaar af. Waarbij de snelheid van voorwerp 1 en voorwerp 2 gelijk is. (proef gedaan bij NK)

Hmmm... ik heb blijkbaar de gewoonte om m'n vragen steeds weer te veranderen :o :o :o

Maar ik zou nu wat gerichter proberen een vraag te stellen.

Je hebt een veer en je hebt een voorwerp met een massa en een snelheid dat tegen de veer botst. Hoe kun je bereken wat de veerkracht op een bepaald moment is????? Dus ook wanneer de veerkracht weer 0 is.

In dat geval gebruik je de formule 0,5mv². Hierdoor weet je de energie die in de veer zit. Vervolgens moet je de lengte van de veer weten als je die weet kan je via: W=Fxs de kracht uitrekenen. En dan via C=F/u de veerconstante. De veerkracht is weer 0 als de veerkracht weer is omgezet in E_kin. Maar je kan volgens mij geen precies tijdstip uitrekenen.

Het kan op een bepaald tijdstip, als u periodiek verandert (harmonische trilling dus).

Dan lukt het met u = A sin (2PI * f * t) of u = A sin (2PI/T * t)

waarin u de uitwijking is op een bepaald tijdstip, A de amplitudo, f de frequentie, T de periode en t het tijdstip is.

Dan is de veerkracht op een bepaald moment te berekenen als je de u hebt met de formule F_veer = C * u.

Helpt dit je misschien een beetje verder? Hoopt het...

Grote Groetjes Martijn *die er stiekem van uitgaat dat het misschien toch maar wel een harmonische trilling is*

Tja, ik weet niet of je het als een harmonische trilling kunt zien... Het scenario is als volgt. Een vaste horizontale veer, waar een voorwerp tegenaanbotst. Het voorwerp zit dus niet aan de veer vast.

Goed, na lang denken ben ik tot nu toe zover gekomen....
Ik ga er van uit dat het wel de vorm heeft van een harmonische trilling. De trillingstijd kan ik als volgt berekenen. T=2*pi*sqrt(m/C)

De uitwijking als volgt: u=A*sin(2*pi*f*t)

f is natuurlijk 1/T
En wat is A precies??? Toch het oppervlak van de dwarsdoorsnede van de veer....????

Nouja... De kracht kan ik dan ook uitrekenen door F=C*u
En de energie door E=0.5*C*r^2 (r is dan u)

De tijd waar de trein tegen de veer aan is duurt toch precies zolang als een halve periode.????

Als de trilling over de helft van de periode is, neemt de snelheid toch af??? De snelheid van de veeris dan kleiner dan de snelheid van de trein.

Nog even een sugestie misschien van jullie??? Wat is een mooie wrijving in (N/s) voor rails???


ps.. De veer voert een gedempte trilling uit... Is er een verband hoe sterk de uitwijking zal afnemen, of mag je daar zelf iets voor verzinnen???? :D

Pfff... en ik vraag me echt af waarom ik een praktische opdracht over iets ga maken, wat we nog helemaal niet behandelt hebben op school..... (dat denk ik tenminste ;) )

A is een positieve constante, en stelt de maximale uitwijking voor.

Ja, ik zie het nu zelf ook... d'r is ook nog de formule. u= r*sin(2*pi*t/T).... Waarom kunnen zie in die andere formule dan niet ook gewoon r zetten... ?? :confused: :confused: :mad: :mad:

Ik ken A toch alleen als symbool voor doorsnede en voor (radio)activiteit

Ik denk er nu aan dat de trein aan het begin ook een snelheid heeft... Wat moet ik daarmee doen??????

Goed ik zal het even toelichten.....Trein 1 met massa 30 kg. en een snelheid met 20 m/s. De veerconstante is 40=C

Ek trein = 0,5*30*20^2 = 6000
Emax van de veer moet dus ook 6000 zijn.

Emax= 0.5*C*A^2
A= sqrt(6000/(0.5*40) = 17,32

Frequentie = 1/(2*pi*sqrt(m/C))
0,18

Uitwijking = A * sin(2*pi*f*t)

Afgeleide= A*2*pi*f*cos(2*pi*f*t) =fx'

f0' = 20

Hey komt ook nog overeen met m'n beginsnelheid...!!!

Heb ik het nu goed?????? Verder graag wat uitleg over een gedempte trilling....

ps. WHAAAAWWWW IK HOOP DAT HET SCHOOLJAAR EINDELIJK AFGELOPEN IS!!!!!!