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 m400 → 1600 rpm20 kg

Een vliegwiel met massa 20 kg en een traagheidsstraal van 0,45 m wordt gelijkmatig versneld van 400 rpm naar 1600 rpm. Dit duurt 30 s. Bepaal het constante koppel T dat nodig is, wrijving verwaarloosd.

m = 20 kgk = 0,45 mn1 = 400 rpmn2 = 1600 rpmt = 30 s
T = N·m
2.Makkelijk
R = 0,8 mn = 2900 rpm130 kg

Een vliegwiel is een homogene massieve schijf met massa 130 kg en straal 0,8 m. Het draait met 2900 rpm. Bepaal zijn kinetische energie Ek in kJ.

M = 130 kgR = 0,8 mn = 2900 rpm
Ek = kJ
3.Gemiddeld
n = 2200 rpmP = 20 kW

Een as brengt 20 kW over bij 2200 rpm. Bepaal het koppel T in de as.

P = 20 kWn = 2200 rpm
T = N·m
4.Gemiddeld
7 kgaαM = 12 kgR = 0,3 m

Een blok van 7 kg hangt aan een lichte koord die om een katrol is gewikkeld, een homogene massieve schijf met massa 12 kg en straal 0,3 m die wrijvingsloos om een horizontale as draait. Het blok wordt vanuit rust losgelaten. Gebruik g = 9,81 m/s². Bepaal de snelheid v van het blok nadat het 5 m is gevallen.

m = 7 kgM = 12 kgR = 0,3 mg = 9,81 m/s²h = 5 m
v = m/s
5.Moeilijk
0,7 m0,15 mn1​ = 25 rpm

Een persoon staat op een wrijvingsloze draaitafel en houdt in elke hand een halter van 2,5 kg, 0,7 m van de as. De persoon en de draaitafel hebben samen een traagheidsmoment van 4,5 kg·m² om de as. Ze draaien met 25 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 × 2,5 kgr1 = 0,7 mr2 = 0,15 mn1 = 25 rpm
n2 = rpm
6.Moeilijk
schijf: 17 kgring: 19 kgn1​ = 400 rpm

Een homogene massieve schijf (massa 17 kg, straal 0,35 m) draait vrij met 400 rpm om een verticale wrijvingsloze as. Een dunne ring met massa 19 kg en dezelfde straal wordt vanuit rust op de schijf laten vallen, gecentreerd op de as, en de twee gaan snel samen draaien. Bepaal hun gemeenschappelijke toerental n2 in rpm.

Mdisc = 17 kgMring = 19 kgR = 0,35 mn1 = 400 rpm
n2 = rpm

Antwoordenblad

  1. 1. T = 16,96 N·m
  2. 2. Ek = 1918 kJ
  3. 3. T = 86,81 N·m
  4. 4. v = 7,268 m/s
  5. 5. n2 = 37,67 rpm
  6. 6. n2 = 123,6 rpm

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