Werkblad Rotatie van een star lichaam met antwoorden

Gratis printbaar werkblad Rotatie van een star lichaam: 6 opgaven van makkelijk tot tentamenniveau, met antwoordenblad. Print het of sla het op als pdf.

Nieuw werkbladOnline oefenen met hints

Voor docenten: gratis te printen, kopiëren en in de les te gebruiken. Elk nieuw werkblad heeft nieuwe waarden en een eigen antwoordblad. Een link naar ExamProblems op je cursuspagina wordt gewaardeerd.

Naam: ____________________   Datum: ____________

1.Makkelijk
k = 0,35 m400 → 1700 rpm180 kg

Een vliegwiel met massa 180 kg en een traagheidsstraal van 0,35 m wordt gelijkmatig versneld van 400 rpm naar 1700 rpm. Het aandrijfkoppel is een constante 500 N·m en wrijving mag worden verwaarloosd. Hoe lang t duurt dit?

m = 180 kgk = 0,35 mn1 = 400 rpmn2 = 1700 rpmT = 500 N·m
t = s
2.Makkelijk
Or = 0,2 mL = 0,7 m0,9 m4,5 kg2 kg

Een slinger bestaat uit een homogene slanke staaf (4,5 kg, 0,7 m lang) die aan zijn bovenuiteinde O draait, met een dunne massieve schijf met massa 2 kg en straal 0,2 m vast aan zijn onderuiteinde. De schijf zwaait in zijn eigen vlak en zijn middelpunt ligt 0,9 m onder O. Bepaal het massatraagheidsmoment IO van de slinger om O.

mrod = 4,5 kgL = 0,7 mmdisc = 2 kgr = 0,2 md = 0,9 m
IO = kg·m²
3.Gemiddeld
v = ?3,5 kgL = 2,4 mm = 2 kg

Een homogene slanke staaf met massa 2 kg en lengte 2,4 m is aan één uiteinde scharnierend bevestigd en wordt vanuit rust losgelaten in horizontale stand. Aan zijn vrije uiteinde zit een kleine bal met massa 3,5 kg vast. Verwaarloos wrijving en gebruik g = 9,81 m/s². Bepaal de snelheid v van het vrije uiteinde als de staaf door de verticale stand zwaait.

m = 2 kgL = 2,4 mmball = 3,5 kgg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Gemiddeld
n = 1100 rpmTb​ = 20 N·mI = 12,5 kg·m²

Een vliegwiel met een traagheidsmoment van 12,5 kg·m² draait met 1100 rpm. Een rem oefent een constant wrijvingskoppel van 20 N·m uit. Hoe lang t duurt het voordat het stilstaat?

I = 12,5 kg·m²n = 1100 rpmTb = 20 N·m
t = s
5.Moeilijk
10 m/sω

Een holle bol met massa 1,5 kg rolt zonder slip met 10 m/s. Bepaal zijn rotatie-energie Erot.

m = 1,5 kgv = 10 m/sI = (2/3)·m·r²
Erot = J
6.Moeilijk
0,75 m0,15 mn1​ = 45 rpm

Een persoon staat op een wrijvingsloze draaitafel en houdt in elke hand een halter van 5 kg, 0,75 m van de as. De persoon en de draaitafel hebben samen een traagheidsmoment van 4,5 kg·m² om de as. Ze draaien met 45 rpm en trekken dan de halters in tot 0,15 m van de as. Beschouw de halters als puntmassa’s. Bepaal het nieuwe toerental n2 in rpm.

I0 = 4,5 kg·m²m = 2 × 5 kgr1 = 0,75 mr2 = 0,15 mn1 = 45 rpm
n2 = rpm

Antwoordenblad

  1. 1. t = 6,004 s
  2. 2. IO = 2,395 kg·m²
  3. 3. v = 7,131 m/s
  4. 4. t = 71,99 s
  5. 5. Erot = 50 J
  6. 6. n2 = 96,43 rpm

Volledige stapsgewijze oplossingen: oefen dit onderwerp op examproblems.com.