Scooter

Opgave a

De zwaartekracht die er extra bij komt als Roos op haar scooter gaat zitten is gelijk aan m·g = 60·9,81 = 588,6 N. Deze kracht wordt gecompenseerd door de veerkracht van de vering bij beide wielen en omdat het zwaartepunt in het midden ligt mogen we ervan uitgaan dat ieder hiervan 50% voor zijn rekening neemt. Dit is gelijk aan 293,3 N per wiel. Per veer geldt voor de veerconstante C = F/u. Invullen van F = 294,3 N en u = 0,15 m geeft C = 1962 Nm^-1 voor ieder van de veren. Afgerond op twee cijfers is dit 2,0·10³ Nm^-1.

Opgave b

Voor de veren bij ieder van de wielen geldt

F_voor = C_voor · u
F_achter = C_achter · u

Voor de totale kracht geldt dus F_totaal = F_voor + F_achter

F_totaal = C_voor·u + C_achter·u

F_totaal =( C_voor+ C_achter) · u

We kunnen de twee veerconstantes dus gewoon bij elkaar optellen voor de totale veerconstante. C_totaal = 1962 Nm^-1 +1962 Nm^-1 = 3924 Nm^-1. Afgerond op twee cijfers is dit 3,9·10³ Nm^-1.

Opgave c

De scooter gedraagt zich als een massa-veersysteem. De formule voor de trillingstijd van een massa-veersysteem luidt

T = 2π·√(m/C)

Invullen van m = 129+60 = 189 kg en C = 3924 Nm^-1 geeft T = 1,37894 s. Voor de frequentie geldt

f = 1/T

Invullen geeft f = 0,72519 Hz. Afgerond op twee cijfers is dit 0,73 Hz.

Opgave d

Als Roos iemand achterop zou nemen zou de totale massa toenemen. Volgens de formule voor de trillingstijd wordt de trillingstijd dan groter. Hieruit volgt dat de trillingsfrequentie kleiner wordt. Een tweede effect wat zal gaan spelen is dat het zwaartepunt niet meer in het midden ligt maar meer naar achter. Veerconstantes van beide veren blijven gelijk maar de achterste veer zal een groter van de massa voor zijn rekening nemen en dus een lagere trillingfrequentie hebben dan het voorste wiel. Zonder demping zullen de trillingen van het voorste en het achterste wiel dus niet netjes in de pas lopen.

Vraag over opgave "Scooter"?

Typ hier je vraag

Stel je vraag     Hou mijn naam verborgen voor andere bezoekers