Inloggen

Niet-ideale veer

CCVX Voorbeeldtentamen 4 | Opgave 2


Opgaven


Antwoorden


Uitwerkingen

Opgaven komen van de CCVX-website. Kom je er zelf niet zelf uit? Dan kun je hieronder je vraag stellen. Ook kun je hieronder eerder gestelde vragen over deze opgave vinden.

Vraag a

  1. Bij een ideale veer zijn uitwijking (u) en kracht en dus ook versnelling (a) recht evenredig met elkaar. In een grafiek is dit zichtbaar als een rechte lijn door 0,0. In de grafiek (zie afbeelding hieronder) is te zien dat t/m u0 = 4,0 cm de meetwaarden keurig op deze rechte lijn liggen. Vanaf u0 = 5,0 cm wijkt de grafiek af van deze rechte lijn en mag de veer niet meer als ideaal beschouwd worden.
  2. Als we de lijn doortrekken lezen we bij u0 = 8,0 cm een versnelling van 16 ms-2 af. De kracht die hier bij hoort volgens de 2e wet van Newton is

    F = m·a = 0,300 · 16 = 4,8 N

    Voor de veerconstante vinden we dan met F=C·u

    C = F / u

    C = 4,8 / 8,0·10-2

    C = 60 Nm-1

Vraag b

De bewegingsenergie (kinetische energie) die de masa krijgt is omgezette veerenergie. De maximaal mogelijke energie is dus gelijk aan de veerenergie. Hiervoor vinden we

Ev = ½·C·u2

Ev = ½·60·(3,5·10-2)2

Ev = 0,03675 J

Afgerond een maximale energie van 3,7·10-2 J.




Sorry  
: (

Voor de complete uitwerkingen moet je eerst inloggen.


Inloggen Abonneren







Vraag over "Niet-ideale veer"?


    Hou mijn naam verborgen

Eerder gestelde vragen | Niet-ideale veer

Op dinsdag 9 apr 2024 om 10:27 is de volgende vraag gesteld
Beste Erik,

In vraag a2 is de volgende berekening gedaan:
F = m·a = 0,300 · 16 = 4,8 N
Voor de veerconstante vinden we dan met F=C·u
C = F / u = 4,8 / 8,0·10-2 = 60 Nm-1

Maar als het gewichtje omhoog gaat van 300 gram, dan moet Fveer daar toch voor compenseren? Zelf heb ik daarom Fz meegerekend:
Fz=0,3 * 9,81 = 2,943 N
Fres = m·a = 0,300 · 16 = 4,8 N
Dus Fveer: 4,8 + 2,943 = 7,743
Dus C = F / u = 7,743 / 8,0·10-2 = 97 N/m afgerond.

Is mijn berekening fout?

Erik van Munster reageerde op dinsdag 9 apr 2024 om 13:33
Klopt, er werkt (uiteraard) ook zwaartekracht maar de uitwijking u0 is gegeven vanaf het punt waarop het gewicht stil zou hangen aan de veer (evenwichtsstand). Op dit punt is F in de grafiek 0 N maar eigenlijk is de Fz er dan al vanaf gehaald.

Vandaar dat je hier geen rekening met Fz hoeft te houden.

Op dinsdag 9 apr 2024 om 13:36 is de volgende reactie gegeven
Oké bedankt! Als het niet gegeven was in de grafiek, dan had ik het dus wel op mijn manier moeten doen? :)

Erik van Munster reageerde op dinsdag 9 apr 2024 om 13:48
Klopt maar dan zou er wel wat meer informatie in de vraag hebben gestaan over Fz.