[NA] Krachten optellen,Vectoren...

[Johnny14]

Hallo mensen,

ik heb binnenkort een Natuurkunde proefwerk. Ik heb het laatst druk gehad met enorm veel vakken, en geen tijd gehad om mezelf te focusen op Natuurkunde. Ik vraag me af of iemand me kan helpen...

Ten eerste.

1. Stel je voor je hebt twee pijlen(vectoren)... en je moet ze optellen. Dat moet toch gewoon kopstaart? En hoe precies doe je zoiets dan met 3 staarten?
2.


ok ik moet dus hier optellen waar het voorwerp heen gaat bewegen... Dat snap ik al niet meer.

Je hebt 4 antwoorden:
a) Een kracht van 750 N naar rechts.
b) Een kracht van 1 000 N naar beneden.
c) Een kracht van 1 730 N naar boven.
d) Een kracht van 3 000 N naar links.

Hoe moet je dit doen, en hoe kom je op het antwoord?

3. Op een tafel ligt een voorwerp van 0,50 kg. Een kracht van
3,0 N, verticaal omhoog, trekt aan het voorwerp.
Wat is de grootte van de normaalkracht Fn?
a) Fn = 8,0 N
b) Fn = 5,0 N
c) Fn = 3,0 N
d) Fn = 2,0 N

Hoe moet ik dit bijvoorbeeld doen?

4. Een voorwerp P is opgehangen aan
twee even lange draden v en w, die
aan een horizontaal plafond zijn bevestigd.
De draden maken een hoek van
150 graden met elkaar. De massa van de
draden wordt verwaarloosd. De zwaartekracht
op het voorwerp P bedraagt
20 N.
Hoe groot is de spankracht in de ophangdraden?
a) 10 N
b) 21 N
c) 39 N
d) 77 N

Als je deze kan oplossen, ben je awesome!

Dankje wel als je de moeite neemt om een jongen te helpen

[mathfreak]

Bij optellen van vectoren maak je gebruik van de parallellogrammethode. Zie http://nl.wikipedia.org/wiki/Stellin...es-M%C3%B6bius
Bepaal bij 3 de kracht F_z = m·g, en maak gebruik van het gegeven dat de normaalkracht tegengesteld is aan de som van F_z en de omhoog gerichte kracht.
Bepaal bij 4 de spankrachten door uit te gaan van het gegeven dat de som van deze spankrachten gelijk is aan de zwaartekracht op het voorwerp.

[Johnny14]

dankje wel

maar kan jij ook deze begrip misschien uitleggen: de hoek beinvloedt de spankracht en niet de lengte van de touwen.

[Johnny14]

ohja en nog bij 3,met tegenovergestelde, is het dan als normaalkracht 5 is, zwaartekracht ook?

[Johnny14]

Ik had bij 4 opeens 77 N. Maar het antwoord moet 39 zijn...

Ik had eerst de helft van de driehoek die die spantouwen maken en het horizontale stuk maken. 20 newton als het ware bij de van de voorwerp tot plafond is normaalkracht. Dan deed ik 20 gedeeld door cosinus 75...












Ik stel nog een paar vragen, en dan ben ik er wel vanaf:
14) Een hefboom heeft een lengte van 3,0 m en kan draaien om een punt P. P ligt op 0,5 m
van het linkeruiteinde. Op 2,0 m van het linker uiteinde oefenen we loodrecht op de hefboom
een kracht uit van 50 N.
Het moment van deze kracht ten opzichte van P is
gelijk aan…
a) 50 Nm
b) 75 Nm
c) 100 Nm
d) Kunnen we niet berekenen omdat we de massavan
de hefboom niet weten.

Hoe weet je dit?

[arPos]

Johnny14 schreef:

Ik had bij 4 opeens 77 N. Maar het antwoord moet 39 zijn...

Ik had eerst de helft van de driehoek die die spantouwen maken en het horizontale stuk maken. 20 newton als het ware bij de van de voorwerp tot plafond is normaalkracht. Dan deed ik 20 gedeeld door cosinus 75...

2x. er zijn 2 hoeken van 75 graden.

Ik stel nog een paar vragen, en dan ben ik er wel vanaf:
14) Een hefboom heeft een lengte van 3,0 m en kan draaien om een punt P. P ligt op 0,5 m
van het linkeruiteinde. Op 2,0 m van het linker uiteinde oefenen we loodrecht op de hefboom
een kracht uit van 50 N.
Het moment van deze kracht ten opzichte van P is
gelijk aan…
a) 50 Nm
b) 75 Nm
c) 100 Nm
d) Kunnen we niet berekenen omdat we de massavan
de hefboom niet weten.

Hoe weet je dit?

Kracht van 50N wordt op 1.5m van het draaiingspunt uitgeoefend, Moment = kracht maal arm

50N * 1.5 m = 75NM

d) zou kunnen als je verondersteld dat het moment veroorzaakt door G-hefboom aan de lange zijde van de hefboom groter is dan aan de linkerzijde.
Over het algemeen verwaarlozen ze dat, maar strikt genomen is het waar.
Ze zeggen echter het moment van deze kracht t.o.v. punt P. dus b

[Johnny14]

dankjewel gast, maar bij 4... ik doe toch een 1 hoek of bij ik nou weer dom bezig? Ik dacht, ik neem wel de helft van 150 graden(75). Daarbij krijg ik dus opeens 77, terwijl het antwoord 39 ofzo hoeft te zijn. Dus als ik nu wat onzin zit uit te roepen, kan je mij asjeblieft eventjes helpen? Dankje wel in elk geval!

[arPos]

Johnny14 schreef:

dankjewel gast, maar bij 4... ik doe toch een 1 hoek of bij ik nou weer dom bezig? Ik dacht, ik neem wel de helft van 150 graden(75). Daarbij krijg ik dus opeens 77, terwijl het antwoord 39 ofzo hoeft te zijn. Dus als ik nu wat onzin zit uit te roepen, kan je mij asjeblieft eventjes helpen? Dankje wel in elk geval!

Nee je begint goed, je moet in gedachten de hoek van 150 graden opdelen om de kracht per touw te berekenen.

echter er zijn 2 touwen dus die factor 2 moet wel terugkomen, hier kan dat zonder omweg omdat de touwen even lang zijn en je er dus 2 mooie gelijke rechthoekige driehoeken eruit kan halen.

Als een touw bv. 4m en de ander 3m is dan is dientengevolge de hoekverdeling anders, staan er verschillende krachten op elk touw en moet je het dus afzondelijk uitrekenen.


20/cos(75) = 77.27 ~ 77

(20/cos(75))/2 = 38.64 ~ 39

[Johnny14]

Dus als ik het goed begrijp heb ik iets dubbel geteld. Misschien moest ik een spankracht uitrekenen(van 1 touw) en deed ik van beide?

[mathfreak]

Zie in verband met je vraag over de normaalkracht het begin op http://nl.wikipedia.org/wiki/Normaalkracht

[arPos]

Johnny14 schreef:

Dus als ik het goed begrijp heb ik iets dubbel geteld. Misschien moest ik een spankracht uitrekenen(van 1 touw) en deed ik van beide?

Nee andersom, je moet het dubbel tellen, je berekende de spankracht op 1 touw en je wilt weten wat de spankracht in beide is.

Door de hoek van 150 graden op te delen doe je net of je 1 touw weghaalt zonder dat dit de hoek aantast, kan natuurlijk in het echt niet maar dat is het mooie aan theorie.

Dit stelt je in staat de kracht op dat ene touw te berekenen, in dit geval onder een hoek van 75 graden een kracht van 77N echter die kracht staat niet op 1 maar op 2 touwen.

en omdat beiden hoeken evengroot zijn (75 graden) zou je kunnen stellen dat het 2e touw ongeveer precies exact 50% van de kracht opvangt
hieruit volgt automatisch dat het dus de helft van die 77.27N moet zijn.
38.64N dus.

[Johnny14]

hmm.. ok bedankt. Maar ik had gehoord dat als je zo'n driehoek doet, dat je dan opeens de helft moet nemen van beide touwen, zodat het normaalkracht niet 20 maar 10 is. Maarja, dit is ook handig.

ik heb een opdracht die ik niet echt kan... maar als een van jullie me hier een boost kunnen geven, dat zou ik dan wel prettig vinden:

In een kruiwagen van 25 kg ligt een berg aarde met een massa
van 90 kg. Het zwaartepunt van het geheel is Z.
Hoe groot is de kracht die voor evenwicht in P verticaal omhoog
moet worden uitgeoefend?
a) 3,5 • 10² N
b) 5,0 • 10² N
c) 7,8 • 10² N
d) 2,5 • 10³ N



Is er ook nog een snelle uitleg voor de tweede wet van Newton?

[Johnny14]

als iemand dit nog voor mij wilt oplossen....

kijk, als men nou bijvoorbeeld een balletje laat rollen van een heuvel, en het balletje gaar zonder wrijving omlaag(eentje met constante snelheid, en eentje versnelt), welke krachten heb je dan.

En als eentje leunt op een heuvel tegen een balk?

En als eentje met constante snelheid op een recht vlak?

[mathfreak]

Kies bij de kruiwagen het wiel als draaipunt en maak gebruik van het gegeven dat de som van de krachten en de som van de momenten gelijk is aan nul.
De tweede wet van Newton stelt dat de kracht die aan een massa m een versnelling a geeft gegeven wordt door
F = m·a.
Bij een beweging langs een hellend vlak heb je te maken met de gewichtskracht van het voorwerp. Deze wordt ontbonden in een component die langs de helling naar beneden wijst en een component die daar loodrecht op staat en ook naar beneden wijst. Verder heb je te maken met een wrijvingskracht die langs de helling omhoog wijst en hetzelfde aangrijpingspunt heeft als de gewichtskracht. Als een voorwerp met een constante snelheid langs een recht vlak of een hellend vlak beweegt is de som van de krachten (langs het hellend vlak) op dat voorwerp gelijk aan nul.
Verder raad ik je aan je natuurkundeboek nog eens grondig te raadplegen.

[florejaen]

Ik heb de oplossing voor de vraag met de kruiwagen, namelijk antwoord a)

hier mijn oplossing:


Stel Fz de zwaartekracht naar beneden met coordinaten (40,0)
Stel Rb de reactiekracht in het draaipunt, wiel van de kruiwagen met coordinaat (0,0) (hierdoor heb je geen moment rond de z-as
Stel Ra de reactiekracht naar boven in punt P
Leg de oorsprong van het assenstelsel in het draaipunt



Fz=1150N [(90+25)*10]
Ra=Ra
Rb=Rb

aangezien het in evenwicht moet zijn, is de som van de x en y-componenten van de krachten gelijk aan nul

F F alfa(°) beta(°) Fx Fy x(cm) y(cm) Mofz(Ncm) ([x*Fy - y*Fx])
Fz 1150 90 180 0 -1150 40 0 -46000
Ra Ra 90 0 0 Ra 130 0 130*Ra
Rb Rb 90 0 0 Rb 0 0 0


Ra = 46000 Ncm / 130 cm
Ra = -353,85N


dus antwoord a) 3,5 * 10² N

mvg,

Florian

voor meer info, mail maar