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?
Werkblad Rotatie van een star lichaam met antwoorden
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.
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.
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?
Een holle bol met massa 1,5 kg rolt zonder slip met 10 m/s. Bepaal zijn rotatie-energie Erot.
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.
Antwoordenblad
- 1. t = 6,004 s
- 2. IO = 2,395 kg·m²
- 3. v = 7,131 m/s
- 4. t = 71,99 s
- 5. Erot = 50 J
- 6. n2 = 96,43 rpm
Volledige stapsgewijze oplossingen: oefen dit onderwerp op examproblems.com.