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
Or = 0,15 mL = 0,5 m0,65 m4 kg8 kg

Een slinger bestaat uit een homogene slanke staaf (4 kg, 0,5 m lang) die aan zijn bovenuiteinde O draait, met een massieve bol met massa 8 kg en straal 0,15 m vast aan zijn onderuiteinde. Het middelpunt van de bol ligt 0,65 m onder O. Bepaal het massatraagheidsmoment IO van de slinger om O.

mrod = 4 kgL = 0,5 mmsphere = 8 kgr = 0,15 md = 0,65 m
IO = kg·m²
2.Makkelijk
k = 0,5 m300 → 600 rpm170 kg

Een vliegwiel met massa 170 kg en een traagheidsstraal van 0,5 m wordt gelijkmatig versneld van 300 rpm naar 600 rpm. Het aandrijfkoppel is een constante 46 N·m en wrijving mag worden verwaarloosd. Hoe lang t duurt dit?

m = 170 kgk = 0,5 mn1 = 300 rpmn2 = 600 rpmT = 46 N·m
t = s
3.Gemiddeld
L = 2,3 mm = 13 kgα

Een homogene slanke staaf met massa 13 kg en lengte 2,3 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 = 13 kgL = 2,3 mg = 9,81 m/s²
atip = m/s²
4.Gemiddeld
n = 1800 rpmTb​ = 165 N·mI = 15 kg·m²

Een vliegwiel met een traagheidsmoment van 15 kg·m² draait met 1800 rpm. Een rem oefent een constant wrijvingskoppel van 165 N·m uit. Hoe lang t duurt het voordat het stilstaat?

I = 15 kg·m²n = 1800 rpmTb = 165 N·m
t = s
5.Moeilijk
580 m/s50 g1,23 mL = 1,7 m10 kgφ

Een homogene slanke staaf met massa 10 kg en lengte 1,7 m hangt in rust aan een wrijvingsloos draaipunt aan zijn bovenuiteinde. Een kogel van 50 g die horizontaal met 580 m/s beweegt, raakt de staaf 1,23 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 = 1,7 mm = 50 gv = 580 m/sd = 1,23 mg = 9,81 m/s²
φ = °
6.Moeilijk
580 m/s10 g0,99 mL = 1,1 m9,5 kg

Een homogene slanke staaf met massa 9,5 kg en lengte 1,1 m hangt in rust aan een wrijvingsloos draaipunt aan zijn bovenuiteinde. Een kogel van 10 g die horizontaal met 580 m/s beweegt, raakt de staaf 0,99 m onder het draaipunt en blijft erin zitten. Bepaal de hoeksnelheid ω van de staaf vlak na de botsing.

M = 9,5 kgL = 1,1 mm = 10 gv = 580 m/sd = 0,99 m
ω = rad/s

Antwoordenblad

  1. 1. IO = 3,785 kg·m²
  2. 2. t = 29,03 s
  3. 3. atip = 14,71 m/s²
  4. 4. t = 17,14 s
  5. 5. φ = 77,3 °
  6. 6. ω = 1,495 rad/s

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