Afbeelding bekijken
Een Deense badmintonner heeft een service uitgevonden waarmee je elke wedstrijd kunt winnen. Met een speciale techniek laat hij de shuttle heel snel draaien. Die spin zorgt voor onvoorspelbaarheid, waardoor het vrijwel onmogelijk wordt om de shuttle goed terug te slaan. De service is daarom nu tijdelijk verboden totdat de internationale badmintonfederatie een definitief besluit neemt.
Kijk de video hier.
Opdrachten
Stel, de jongen in de video laat de shuttle draaien met een snelheid van 2 omwentelingen per seconde. Een shuttle weegt ongeveer 5 gram, heeft een diameter van 2,5 centimeter aan de onderkant en een diameter van 6 centimeter aan de bovenkant.
1. Bereken de snelheid van de veren aan de bovenkant van de shuttle in m/s.
De shuttle maakt een draaiende beweging.
2. Leg met tenminste één natuurkundig argument uit of het nuttig is om hier te spreken van een middelpuntzoekende kracht.
Als een shuttle om zijn eigen as draait, heeft de shuttle rotatie-energie. Deze energie kun je uitrekenen met de formule 
, waarbij 
de rotatie-energie in J is, 
de hoeksnelheid (het aantal radialen per seconde) in s-1 is, en 
het traagheidsmoment.
3. Laat met een eenheidsbeschouwing zien dat de eenheid van het traagheidsmoment gelijk moet zijn aan kg m2.
Massa kun je zien als de weerstand tegen het veranderen van de snelheid van een voorwerp. Dit wordt ook wel traagheid genoemd. Het traagheidsmoment is vergelijkbaar met massa, omdat je het kunt zien als de weerstand tegen snelheidsverandering – maar dan die van een draaiend voorwerp.
Het traagheidsmoment is afhankelijk van de afstand tot de draai-as en is daarom voor ieder voorwerp anders. Neem aan dat je het traagheidsmoment van een shuttle kunt berekenen met de formule 
.
4. Bereken de rotatie-energie van de shuttle.
Stel, je slaat een shuttle recht omhoog vanaf een hoogte van 1,5 m met een snelheid van 25 m/s.
5. a. Leg uit op welk moment is de kinetische energie op het minimum is.
b. Wat kun je zeggen over de zwaarte-energie op dit moment?
6. Hoe hoog komt de shuttle op z’n hoogste punt?
Extra informatie
Wil je meer weten over onze natuurkunde methodes?
Naar website Chemie
Naar website Chemie Overal