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 = 0,45 m300 → 2000 rpm170 kg

Een vliegwiel met massa 170 kg en een traagheidsstraal van 0,45 m wordt gelijkmatig versneld van 300 rpm naar 2000 rpm. Het aandrijfkoppel is een constante 560 N·m en wrijving mag worden verwaarloosd. Hoe lang t duurt dit?

m = 170 kgk = 0,45 mn1 = 300 rpmn2 = 2000 rpmT = 560 N·m
t = s
2.Makkelijk
R = 0,55 mn = 2700 rpm60 kg

Een vliegwiel is een homogene massieve schijf met massa 60 kg en straal 0,55 m. Het draait met 2700 rpm. Bepaal zijn kinetische energie Ek in kJ.

M = 60 kgR = 0,55 mn = 2700 rpm
Ek = kJ
3.Gemiddeld
L = 1,4 mm = 12 kgα

Een homogene slanke staaf met massa 12 kg en lengte 1,4 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 = 12 kgL = 1,4 mg = 9,81 m/s²
R = N
4.Gemiddeld
L = 1,8 mm = 2 kgα

Een homogene slanke staaf met massa 2 kg en lengte 1,8 m is aan één uiteinde scharnierend bevestigd en wordt horizontaal vastgehouden. Hij wordt vanuit rust losgelaten. Gebruik g = 9,81 m/s². Bepaal de versnelling atip van het vrije uiteinde vlak na het loslaten.

m = 2 kgL = 1,8 mg = 9,81 m/s²
atip = m/s²
5.Moeilijk
θ = 30°vs = 1,5 m

Een dunne ring begint vanuit rust en rolt zonder slip van een helling die 30° met het horizontale vlak maakt. Gebruik g = 9,81 m/s². Zijn straal is 0,35 m. Bepaal zijn hoeksnelheid ω nadat hij 1,5 m langs de helling is gerold.

θ = 30°s = 1,5 mI = m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,35 m
ω = rad/s
6.Moeilijk
schijf: 6 kgring: 14 kgn1​ = 400 rpm

Een homogene massieve schijf (massa 6 kg, straal 0,25 m) draait vrij met 400 rpm om een verticale wrijvingsloze as. Een dunne ring met massa 14 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 = 6 kgMring = 14 kgR = 0,25 mn1 = 400 rpm
ΔE = J

Antwoordenblad

  1. 1. t = 10,94 s
  2. 2. Ek = 362,7 kJ
  3. 3. R = 29,43 N
  4. 4. atip = 14,71 m/s²
  5. 5. ω = 7,75 rad/s
  6. 6. ΔE = 135,5 J

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