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 m0 → 800 rpm110 kg

Een vliegwiel met massa 110 kg en een traagheidsstraal van 0,45 m wordt gelijkmatig versneld vanuit rust tot 800 rpm. Het aandrijfkoppel is een constante 98 N·m en wrijving mag worden verwaarloosd. Hoe lang t duurt dit?

m = 110 kgk = 0,45 mn1 = 0 rpmn2 = 800 rpmT = 98 N·m
t = s
2.Makkelijk
Or = 0,25 mL = 0,4 m0,65 m2,5 kg7,5 kg

Een slinger bestaat uit een homogene slanke staaf (2,5 kg, 0,4 m lang) die aan zijn bovenuiteinde O draait, met een dunne massieve schijf met massa 7,5 kg en straal 0,25 m vast aan zijn onderuiteinde. De schijf zwaait in zijn eigen vlak en zijn middelpunt ligt 0,65 m onder O. Bepaal het massatraagheidsmoment IO van de slinger om O.

mrod = 2,5 kgL = 0,4 mmdisc = 7,5 kgr = 0,25 md = 0,65 m
IO = kg·m²
3.Gemiddeld
ω = ?1,5 kgL = 2,4 mm = 6 kg

Een homogene slanke staaf met massa 6 kg en lengte 2,4 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 1,5 kg vast. Verwaarloos wrijving en gebruik g = 9,81 m/s². Bepaal de hoeksnelheid ω van de staaf als hij door de verticale stand zwaait.

m = 6 kgL = 2,4 mmball = 1,5 kgg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
4.Gemiddeld
L = 0,6 mm = 8 kgα

Een homogene slanke staaf met massa 8 kg en lengte 0,6 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 = 8 kgL = 0,6 mg = 9,81 m/s²
atip = m/s²
5.Moeilijk
schijf: 5 kgring: 15 kgn1​ = 550 rpm

Een homogene massieve schijf (massa 5 kg, straal 0,4 m) draait vrij met 550 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. Bepaal hun gemeenschappelijke toerental n2 in rpm.

Mdisc = 5 kgMring = 15 kgR = 0,4 mn1 = 550 rpm
n2 = rpm
6.Moeilijk
600 m/s10 g1,31 mL = 1,4 m1,5 kg

Een homogene slanke staaf met massa 1,5 kg en lengte 1,4 m hangt in rust aan een wrijvingsloos draaipunt aan zijn bovenuiteinde. Een kogel van 10 g die horizontaal met 600 m/s beweegt, raakt de staaf 1,31 m onder het draaipunt en blijft erin zitten. Bepaal de hoeksnelheid ω van de staaf vlak na de botsing.

M = 1,5 kgL = 1,4 mm = 10 gv = 600 m/sd = 1,31 m
ω = rad/s

Antwoordenblad

  1. 1. t = 19,04 s
  2. 2. IO = 3,536 kg·m²
  3. 3. ω = 3,242 rad/s
  4. 4. atip = 14,71 m/s²
  5. 5. n2 = 78,57 rpm
  6. 6. ω = 7,882 rad/s

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