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?
Werkblad Rotatie van een star lichaam met antwoorden
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.
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.
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.
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.
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?
Antwoordenblad
- 1. t = 10,94 s
- 2. Ek = 362,7 kJ
- 3. R = 29,43 N
- 4. atip = 14,71 m/s²
- 5. ω = 7,75 rad/s
- 6. ΔE = 135,5 J
Volledige stapsgewijze oplossingen: oefen dit onderwerp op examproblems.com.