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 = 0,6 m0 → 2000 rpm110 kg

Een vliegwiel met massa 110 kg en een traagheidsstraal van 0,6 m wordt gelijkmatig versneld vanuit rust tot 2000 rpm. Dit duurt 29 s. Bepaal het constante koppel T dat nodig is, wrijving verwaarloosd.

m = 110 kgk = 0,6 mn1 = 0 rpmn2 = 2000 rpmt = 29 s
T = N·m
2.Makkelijk
Or = 0,25 mL = 1,5 m1,75 m5 kg9,5 kg

Een slinger bestaat uit een homogene slanke staaf (5 kg, 1,5 m lang) die aan zijn bovenuiteinde O draait, met een dunne massieve schijf met massa 9,5 kg en straal 0,25 m vast aan zijn onderuiteinde. De schijf zwaait in zijn eigen vlak en zijn middelpunt ligt 1,75 m onder O. Bepaal het massatraagheidsmoment IO van de slinger om O.

mrod = 5 kgL = 1,5 mmdisc = 9,5 kgr = 0,25 md = 1,75 m
IO = kg·m²
3.Gemiddeld
v = ?2 kgL = 1,7 mm = 5 kg

Een homogene slanke staaf met massa 5 kg en lengte 1,7 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 2 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 = 5 kgL = 1,7 mmball = 2 kgg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Gemiddeld
L = 1,1 mm = 2 kgα

Een homogene slanke staaf met massa 2 kg en lengte 1,1 m is aan één uiteinde scharnierend bevestigd en wordt horizontaal vastgehouden. Hij wordt vanuit rust losgelaten. Gebruik g = 9,81 m/s². Bepaal de verticale kracht R die het scharnier vlak na het loslaten op de staaf uitoefent.

m = 2 kgL = 1,1 mg = 9,81 m/s²
R = N
5.Moeilijk
θ = 10°vs = 10 m

Een holle bol begint vanuit rust en rolt zonder slip van een helling die 10° met het horizontale vlak maakt. Gebruik g = 9,81 m/s². Bepaal zijn snelheid v nadat hij 10 m langs de helling is gerold.

θ = 10°s = 10 mI = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Moeilijk
schijf: 8 kgring: 15 kgn1​ = 750 rpm

Een homogene massieve schijf (massa 8 kg, straal 0,4 m) draait vrij met 750 rpm om een verticale wrijvingsloze as. Een dunne ring met massa 15 kg en dezelfde straal wordt vanuit rust op de schijf laten vallen, gecentreerd op de as, en de twee gaan snel samen draaien. Hoeveel kinetische energie ΔE gaat er in het proces verloren?

Mdisc = 8 kgMring = 15 kgR = 0,4 mn1 = 750 rpm
ΔE = J

Antwoordenblad

  1. 1. T = 286 N·m
  2. 2. IO = 33,14 kg·m²
  3. 3. v = 6,398 m/s
  4. 4. R = 4,905 N
  5. 5. v = 4,521 m/s
  6. 6. ΔE = 1558 J

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