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 = 0,05 mL = 0,4 m0,45 m5 kg8 kg

Een slinger bestaat uit een homogene slanke staaf (5 kg, 0,4 m lang) die aan zijn bovenuiteinde O draait, met een massieve bol met massa 8 kg en straal 0,05 m vast aan zijn onderuiteinde. Het middelpunt van de bol ligt 0,45 m onder O. Bepaal het massatraagheidsmoment IO van de slinger om O.

mrod = 5 kgL = 0,4 mmsphere = 8 kgr = 0,05 md = 0,45 m
IO = kg·m²
2.Makkelijk
k = 0,2 m800 → 2000 rpm200 kg

Een vliegwiel met massa 200 kg en een traagheidsstraal van 0,2 m wordt gelijkmatig versneld van 800 rpm naar 2000 rpm. Het aandrijfkoppel is een constante 34 N·m en wrijving mag worden verwaarloosd. Hoe lang t duurt dit?

m = 200 kgk = 0,2 mn1 = 800 rpmn2 = 2000 rpmT = 34 N·m
t = s
3.Gemiddeld
L = 0,8 mm = 13,5 kgα

Een homogene slanke staaf met massa 13,5 kg en lengte 0,8 m is aan één uiteinde scharnierend bevestigd en wordt horizontaal vastgehouden. Hij wordt vanuit rust losgelaten. Gebruik g = 9,81 m/s². Bepaal de verticale kracht R die het scharnier vlak na het loslaten op de staaf uitoefent.

m = 13,5 kgL = 0,8 mg = 9,81 m/s²
R = N
4.Gemiddeld
n = 800 rpmP = 129,5 kW

Een as brengt 129,5 kW over bij 800 rpm. Bepaal het koppel T in de as.

P = 129,5 kWn = 800 rpm
T = N·m
5.Moeilijk
360 m/s20 g1,03 mL = 1,2 m10 kgφ

Een homogene slanke staaf met massa 10 kg en lengte 1,2 m hangt in rust aan een wrijvingsloos draaipunt aan zijn bovenuiteinde. Een kogel van 20 g die horizontaal met 360 m/s beweegt, raakt de staaf 1,03 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 = 1,2 mm = 20 gv = 360 m/sd = 1,03 mg = 9,81 m/s²
φ = °
6.Moeilijk
θ = 40°vs = 5 m

Een massieve bol begint vanuit rust en rolt zonder slip van een helling die 40° met het horizontale vlak maakt. Gebruik g = 9,81 m/s². Zijn straal is 0,35 m. Bepaal zijn hoeksnelheid ω nadat hij 5 m langs de helling is gerold.

θ = 40°s = 5 mI = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,35 m
ω = rad/s

Antwoordenblad

  1. 1. IO = 1,895 kg·m²
  2. 2. t = 29,57 s
  3. 3. R = 33,11 N
  4. 4. T = 1546 N·m
  5. 5. φ = 25,39 °
  6. 6. ω = 19,18 rad/s

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