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
R = 0,4 mn = 1800 rpm260 kg

Een vliegwiel is een homogene massieve schijf met massa 260 kg en straal 0,4 m. Het draait met 1800 rpm. Bepaal zijn kinetische energie Ek in kJ.

M = 260 kgR = 0,4 mn = 1800 rpm
Ek = kJ
2.Makkelijk
k = 0,6 m400 → 2300 rpm110 kg

Een vliegwiel met massa 110 kg en een traagheidsstraal van 0,6 m wordt gelijkmatig versneld van 400 rpm naar 2300 rpm. Het aandrijfkoppel is een constante 1600 N·m en wrijving mag worden verwaarloosd. Hoe lang t duurt dit?

m = 110 kgk = 0,6 mn1 = 400 rpmn2 = 2300 rpmT = 1600 N·m
t = s
3.Gemiddeld
n = 2400 rpmP = 194 kW

Een as brengt 194 kW over bij 2400 rpm. Bepaal het koppel T in de as.

P = 194 kWn = 2400 rpm
T = N·m
4.Gemiddeld
n = 2600 rpmTb​ = 130 N·mI = 20,5 kg·m²

Een vliegwiel met een traagheidsmoment van 20,5 kg·m² draait met 2600 rpm. Een rem oefent een constant wrijvingskoppel van 130 N·m uit. Hoeveel omwentelingen N maakt het vliegwiel voordat het stilstaat?

I = 20,5 kg·m²n = 2600 rpmTb = 130 N·m
N = rev
5.Moeilijk
120 m/s10 g1,21 mL = 1,4 m1,5 kgφ

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 120 m/s beweegt, raakt de staaf 1,21 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 = 1,5 kgL = 1,4 mm = 10 gv = 120 m/sd = 1,21 mg = 9,81 m/s²
φ = °
6.Moeilijk
0,65 m0,2 mn1​ = 30 rpm

Een persoon staat op een wrijvingsloze draaitafel en houdt in elke hand een halter van 1,5 kg, 0,65 m van de as. De persoon en de draaitafel hebben samen een traagheidsmoment van 3 kg·m² om de as. Ze draaien met 30 rpm en trekken dan de halters in tot 0,2 m van de as. Beschouw de halters als puntmassa’s. Bepaal het nieuwe toerental n2 in rpm.

I0 = 3 kg·m²m = 2 × 1,5 kgr1 = 0,65 mr2 = 0,2 mn1 = 30 rpm
n2 = rpm

Antwoordenblad

  1. 1. Ek = 369,5 kJ
  2. 2. t = 4,924 s
  3. 3. T = 771,9 N·m
  4. 4. N = 930,3 rev
  5. 5. φ = 26,07 °
  6. 6. n2 = 41,03 rpm

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