Centripetale versnelling berekenen
Met deze online rekenmachine bereken je direct de centripetale versnelling en de bijbehorende g-kracht van een cirkelbeweging. Vul twee willekeurige bekende variabelen in om alle overige waarden automatisch te laten aanvullen. Het hulpmiddel werkt volledig in je browser zonder account of downloads.
Hoe werkt g-kracht berekenen online?
Een eenparige cirkelbeweging wordt bepaald door vier onderling verbonden grootheden: straal, baansnelheid, hoeksnelheid en omlooptijd. Wanneer je twee van deze vier waarden invoert, staan de overige twee vast.
- Voer twee bekende waarden in, bijvoorbeeld de straal en de snelheid.
- Kies de gewenste eenheid per veld via het uitrolmenu, zoals meters, km/u, rad/s of tpm.
- Lees de centripetale versnelling direct af in m/s² met daaronder de waarde in g-kracht.
- Open het paneel Eenheden en precisie om te wisselen tussen het metrische stelsel en imperiale eenheden of om het aantal decimalen aan te passen.
De twee niet-ingevulde velden, zoals straal, snelheid of Hoeksnelheid, worden automatisch berekend en lichtgrijs ingevuld.
Welke centripetale versnelling formule wordt gebruikt?
De centripetale versnelling staat altijd gericht naar het middelpunt van de cirkel. Welke formule wordt toegepast, hangt af van de variabelen die je invoert:
- Straal en baansnelheid:
a = v² / r - Straal en hoeksnelheid:
a = ω²r - Baansnelheid en hoeksnelheid:
a = vω - Straal en omlooptijd:
a = 4π²r / T²
Deze formules zijn gekoppeld via de relaties v = ωr en ω = 2π / T. Omdat hoeksnelheid en omlooptijd enkel de draaisnelheid aangeven en niks zeggen over de fysieke afmeting, is er altijd een straal of baansnelheid nodig om de versnelling te bepalen.
Hoeksnelheid berekenen en omzetten naar versnelling
Bij ronddraaiende objecten zoals motoren, wielen of platenspelers wordt de draaisnelheid vaak uitgedrukt in RPM (omwentelingen per minuut). Om hiermee te rekenen wordt de hoeksnelheid in radialen per seconde bepaald met de formule ω = RPM × 2π / 60.
Een grammofoonplaat op 33,3 RPM heeft een hoeksnelheid van ongeveer 3,49 rad/s. Op een afstand van 0,15 m van de as levert dit een centripetale versnelling op van 3,49² × 0,15 ≈ 1,8 m/s², wat overeenkomt met circa 0,19 g.
G-kracht berekenen bij een centrifuge
In laboratoriumomgevingen wordt centripetale versnelling vaak uitgedrukt in g-kracht, ook wel de relatieve centrifugale kracht (RCF) genoemd. Eén g is gelijk aan de standaard valversnelling op aarde van 9,80665 m/s².
De omrekening luidt: g-kracht = a / 9,80665. Een labcentrifuge die draait op 5000 RPM met een rotorstraal van 0,1 m levert een versnelling op van ongeveer 27.400 m/s², wat neerkomt op circa 2800 g.
Veelgestelde vragen
Hoe bereken je de centripetale versnelling met het toerental in RPM?
Reken eerst het toerental om naar hoeksnelheid in radialen per seconde via ω = RPM × 2π / 60. Gebruik vervolgens de formule a = ω²r. Selecteer in de rekenmachine tpm als eenheid bij Hoeksnelheid en voer de straal in om direct de uitkomst te zien.
Hoe kun je de hoeksnelheid berekenen uit het toerental?
Vermenigvuldig het aantal omwentelingen per minuut (RPM) met 2π en deel de uitkomst door 60. Bijvoorbeeld: 120 RPM komt overeen met 120 × 2π / 60 = 4π ≈ 12,57 rad/s.
Hoe vind je de centripetale versnelling met de omlooptijd?
De omlooptijd T is de tijd voor één volledige omwenteling. Gebruik de formule a = 4π²r / T². Een wiel met een straal van 0,3 m dat elke 2 seconden ronddraait heeft een versnelling van a = 4π² × 0,3 / 4 ≈ 2,96 m/s².
Kun je de centripetale versnelling berekenen zonder de snelheid te weten?
Ja, dat is mogelijk. Je hebt slechts twee willekeurige onafhankelijke variabelen nodig. Zonder baansnelheid kun je de versnelling berekenen met de straal en de hoeksnelheid (a = ω²r) of de straal en de omlooptijd (a = 4π²r / T²).
Wat is de centripetale versnelling uitgedrukt in g-kracht?
De g-kracht geeft aan hoeveel maal de standaard valversnelling (9,80665 m/s²) de centripetale versnelling bedraagt. Deel de versnelling in m/s² door 9,80665 om de g-kracht te verkrijgen.
Hoe reken je de g-kracht bij een centrifuge uit?
Reken het toerental in RPM om naar rad/s, bereken de versnelling met a = ω²r en deel het resultaat door 9,80665. Een centrifuge op 5000 RPM met een straal van 0,1 m bereikt zo een g-kracht van ongeveer 2800 g.
Hoe bereken je de centripetale versnelling van een satelliet in een baan om de aarde?
Gebruik de baanstraal en de omlooptijd in de formule a = 4π²r / T². Het ISS draait op een afstand van circa 6.771.000 m van het aardmiddelpunt met een omlooptijd van 5580 s, wat een versnelling geeft van ongeveer 8,6 m/s² (0,88 g).
Aanbevolen
-
Six Easy Pieces (Richard Feynman)De bekendste natuurkundedocent legt beweging, krachten en cirkelbanen uit.
-
NEIKO Digitale Laser ToerentalmeterRicht de laser op elk draaiend object en lees het toerental direct af voor de berekening.
-
TI-36X Pro Wetenschappelijke RekenmachineDe toegestane rekenmachine om berekeningen aan cirkelbewegingen handmatig uit te werken.
Help de tools gratis te houden. ✨
Afbeeldingen dienen ter illustratie. Als Amazon-Partner verdien ik aan in aanmerking komende aankopen.
