Een vliegwiel met massa 180 kg en een traagheidsstraal van 0,4 m wordt gelijkmatig versneld vanuit rust tot 800 rpm. Het aandrijfkoppel is een constante 220 N·m en wrijving mag worden verwaarloosd. Hoe lang t duurt dit?
Werkblad Rotatie van een star lichaam met antwoorden
Een vliegwiel met massa 200 kg heeft een traagheidsstraal van 0,3 m om zijn as. Het draait met 2600 rpm. Bepaal zijn kinetische energie Ek in kJ.
Een as brengt 188,5 kW over bij 2300 rpm. Bepaal het koppel T in de as.
Een homogene slanke staaf met massa 6 kg en lengte 1,8 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 4,5 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.
Een homogene slanke staaf met massa 9 kg en lengte 1,3 m hangt in rust aan een wrijvingsloos draaipunt aan zijn bovenuiteinde. Een kogel van 20 g die horizontaal met 560 m/s beweegt, raakt de staaf 0,92 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.
Een persoon staat op een wrijvingsloze draaitafel en houdt in elke hand een halter van 3 kg, 0,75 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 0,3 m van de as. Beschouw de halters als puntmassa’s. Bepaal het nieuwe toerental n2 in rpm.
Antwoordenblad
- 1. t = 10,97 s
- 2. Ek = 667,2 kJ
- 3. T = 782,6 N·m
- 4. ω = 3,546 rad/s
- 5. φ = 35,04 °
- 6. n2 = 39,06 rpm
Volledige stapsgewijze oplossingen: oefen dit onderwerp op examproblems.com.