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 = 0,25 m400 → 1200 rpm110 kg

Een vliegwiel met massa 110 kg en een traagheidsstraal van 0,25 m wordt gelijkmatig versneld van 400 rpm naar 1200 rpm. Het aandrijfkoppel is een constante 23 N·m en wrijving mag worden verwaarloosd. Hoe lang t duurt dit?

m = 110 kgk = 0,25 mn1 = 400 rpmn2 = 1200 rpmT = 23 N·m
t = s
2.Makkelijk
R = 0,65 mn = 1800 rpm270 kg

Een vliegwiel is een homogene massieve schijf met massa 270 kg en straal 0,65 m. Het draait met 1800 rpm. Bepaal zijn kinetische energie Ek in kJ.

M = 270 kgR = 0,65 mn = 1800 rpm
Ek = kJ
3.Gemiddeld
6,5 kgaαM = 8,5 kgR = 0,1 m

Een blok van 6,5 kg hangt aan een lichte koord die om een katrol is gewikkeld, een homogene massieve schijf met massa 8,5 kg en straal 0,1 m die wrijvingsloos om een horizontale as draait. Het blok wordt vanuit rust losgelaten. Gebruik g = 9,81 m/s². Bepaal de hoekversnelling α van de katrol.

m = 6,5 kgM = 8,5 kgR = 0,1 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
4.Gemiddeld
n = 3000 rpmTb​ = 170 N·mI = 3,5 kg·m²

Een vliegwiel met een traagheidsmoment van 3,5 kg·m² draait met 3000 rpm. Een rem oefent een constant wrijvingskoppel van 170 N·m uit. Hoe lang t duurt het voordat het stilstaat?

I = 3,5 kg·m²n = 3000 rpmTb = 170 N·m
t = s
5.Moeilijk
560 m/s15 g0,5 mL = 0,5 m10 kgφ

Een homogene slanke staaf met massa 10 kg en lengte 0,5 m hangt in rust aan een wrijvingsloos draaipunt aan zijn bovenuiteinde. Een kogel van 15 g die horizontaal met 560 m/s beweegt, raakt de staaf 0,5 m onder het draaipunt en blijft erin zitten. Gebruik g = 9,81 m/s². Bepaal de grootste hoek φ met de verticaal waarover de staaf uitzwaait.

M = 10 kgL = 0,5 mm = 15 gv = 560 m/sd = 0,5 mg = 9,81 m/s²
φ = °
6.Moeilijk
220 m/s20 g1,19 mL = 1,6 m1 kg

Een homogene slanke staaf met massa 1 kg en lengte 1,6 m hangt in rust aan een wrijvingsloos draaipunt aan zijn bovenuiteinde. Een kogel van 20 g die horizontaal met 220 m/s beweegt, raakt de staaf 1,19 m onder het draaipunt en blijft erin zitten. Bepaal de hoeksnelheid ω van de staaf vlak na de botsing.

M = 1 kgL = 1,6 mm = 20 gv = 220 m/sd = 1,19 m
ω = rad/s

Antwoordenblad

  1. 1. t = 25,04 s
  2. 2. Ek = 1013 kJ
  3. 3. α = 59,32 rad/s²
  4. 4. t = 6,468 s
  5. 5. φ = 55,13 °
  6. 6. ω = 5,939 rad/s

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