Opdracht 1.

Voorbereiding, eigenschappen van nylon:
Dichtheid (BINAS), ρ = 1140 kg / m^3
Elastisciteitsmodulus (Newton boek), E = 3 10^9 Pa
Treksterkte (Newton boek) 0,075 10^9 Pa (grens waarbij nylon breekt)

 

A. 

A = π  r^2 = 0,000962... m^2

V = A x L = 0,0336... m^3
m = ρ V  = 1140 x 38,3888 kg

B.

F = Fz = m g = 376,2 N
σ = F / A = 3,91.. 10^5 Pa
Treksterkte is 0,0075 10^9 (BINAS) = 75 10^5 Pa dus de treksterkte is niet bereikt dus hij breekt niet. 

 

C. 
E =  σ / ε -> E ε = σ -> ε = σ / E = 3,91 10^5 / (3 10^9) = 1,30341 10^-4 (relatieve rek)

ε = dL / L -> dL = e L = 0,00456 ... m = 4,6 mm

D. Je weegt ongeveer het dubbele, dus zal het koord ong 2x zo ver uitrekken, ong. 1 cm. Dit is veel te kort om veilig je snelheid te laten afnemen, je zult met een schok tot stilstand komen en dingen kunnen breken.

 

 

Opdracht 2

Voorbereiding, eigenschappen:

p beton = 2300 kg/m^3 (BINAS)

E ijzer = 220 10^9 Pa (BINAS)

α ijzer (lineaire uitzettingscoefficient) = 11,7 10^-6 K^-1

 

A.

V = l x b x h = 90 m^3

m = p V = 2,3 10^3 x 90 = 207 10^3 = 207 ton

 

B.
opp pilaar,  A = π r^2 = 0,5026 m^2

F = Fz = 207 10^3 *9,8 = 2028,6 10^3 N

σ = F / A = (1/4 van totale kracht) / A = 1,0.. 10^6 Pa

 

C.

dL = ε x L = σ / E x L =  1,0.. 10^6 / 220 10^9 x 3,5 = 1,6 10^-5 m = 16 um

 

D.

Thermische uitzetting dus dan geldt: ∆L = α Lo ∆T Hij moet ook weer 1,6 10^-5 uitzetten.

dus ∆T = ∆L / (a Lo) =  1,6 10^-5 / (11,7 10^-6 x 3,5) =  0,39 K (of oC)