[Natuurkunde]Middelpuntzoekende kracht

[B]1. Om toekomstige astronauten te laten wennen aan grote versnellingen wordt bij de training grbuik gemaakt van een stoel die besvestigd is aan het einde van een roterende arm van 5,0 m lengte. De grootste versnelling die een mens kan verdragen is 9 maal die van de zwartekracht.[B]
a. Breken de baansnelheid van astronaut in dit geval
b. Bereken het maximaal toegstane aantal omwentelingen per seconde van de arm van het apparaat.

[B]2. Een passagier (m=70kg) staat in een bus en houdt zich vast aan een stang. De bus gaat met een snelheid van 36km/h door de bocht (straal van de bocht is 15 m). [B]
Waar komt de voor de passagier benodigde middelpuntzoekende kracht vandaan en hoe groot is deze?
-----------------------------------------------------------------------------------

1
a. moet denk ik formule a=v²/r gebruiken. dus (9,8*9*5)^0,5=21 m/s
b. omtrek is 10pi dus hij maakt geen omwenteling? als ik toch iets moet uitreken doe ik 21/10pi=0,668 omwenteling per seconde

en 2 snap ik niet.


kan iemand de antwoorden van 1 controleren en vraag 2 beantwoorden?

alvast bedankt

1a

a = 9*g = v^2 / r
v^2 = r*9*g = 441,45
v = sqrt(441,45) = 21 m/s
Klopt dus.

1b

Het lijkt mij logisch dat met omwenteling gewoon 'rondje' wordt bedoeld.
Baanlengte per onwenteling: 2*pi*r = 31,41 m
Omwentelingen / s = 21 m/s / 31,41 m = 0,7 omwentelingen / s
Je antwoord klopt dus.

2

Er is een kracht nodig om de bus en de passagier de bocht om te laten gaan. De kracht op de bus wordt geleverd door de wrijving met het wegdek. Maar ook de passagier moet de bocht om. Die kracht moet geleverd worden door de bus, in dit geval door de stang en waarschijnlijk ook door de vloer. Als je in de bus een bocht maakt voel je dat toch ook? Dan moet je je ineens vasthouden.
De grootte is niet al te lastig.
De snelheid van de bus is 36 km/h = 10 m/s
F = m*v^2 / r = 70*10^2 / 15 = 4,7*10^2 N

(Flink wat, namelijk 0,7 G!)