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 = 0,4 m0 → 800 rpm180 kg

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?

m = 180 kgk = 0,4 mn1 = 0 rpmn2 = 800 rpmT = 220 N·m
t = s
2.Makkelijk
k = 0,3 mn = 2600 rpm200 kg

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.

M = 200 kgk = 0,3 mn = 2600 rpm
Ek = kJ
3.Gemiddeld
n = 2300 rpmP = 188,5 kW

Een as brengt 188,5 kW over bij 2300 rpm. Bepaal het koppel T in de as.

P = 188,5 kWn = 2300 rpm
T = N·m
4.Gemiddeld
ω = ?4,5 kgL = 1,8 mm = 6 kg

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.

m = 6 kgL = 1,8 mmball = 4,5 kgg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
5.Moeilijk
560 m/s20 g0,92 mL = 1,3 m9 kgφ

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.

M = 9 kgL = 1,3 mm = 20 gv = 560 m/sd = 0,92 mg = 9,81 m/s²
φ = °
6.Moeilijk
0,75 m0,3 mn1​ = 25 rpm

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.

I0 = 4,5 kg·m²m = 2 × 3 kgr1 = 0,75 mr2 = 0,3 mn1 = 25 rpm
n2 = rpm

Antwoordenblad

  1. 1. t = 10,97 s
  2. 2. Ek = 667,2 kJ
  3. 3. T = 782,6 N·m
  4. 4. ω = 3,546 rad/s
  5. 5. φ = 35,04 °
  6. 6. n2 = 39,06 rpm

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