Blokkentoren: voorbij de rand

Een educatief simulatiespel. Voorspel hoe ver een stapel blokken over de rand van een tafel kan uitsteken, of hoeveel contragewicht hij nodig heeft, laat dan los en kijk of hij blijft liggen of omvalt.

MassamiddelpuntOmvallen

TAFELRAND

Eén blok

Klaar
Zet JavaScript aan om de blokken te stapelen. De uitleg en het uitgewerkte voorbeeld blijven leesbaar.
Gewichten m·gTafel en blokkenMassamiddelpuntRandcontrole
Massamiddelpunt van de hele stapelx_cm = Σm·x ÷ Σm

Tijd

0.00 s

t

Kanteling

0.0 °

θ

Bovenste blok reikt tot

— m

x_top

Totale massa

— kg

Σm

Massamiddelpunt

— m

x_cm

Voorspel voordat je loslaat

Typ je antwoord om de stapel klaar te zetten. Loslaten blijft uit tot er een antwoord is.

Voorspel de reikwijdte voordat je loslaat.

Missiescore—

Een afstand die blijft liggen en binnen 2 % van de grens ligt, of een contragewicht dat houdt met hoogstens 2 % over, levert 100 punten op. Goed bij de eerste run levert 50 extra op. Een run telt zodra hij begint.

✓ Goed antwoord① In één keer

Zo speel je Blokkentoren

  1. Kies een stapel en lees de massa's van de blokken en hoe ver elk blok voorbij het blok eronder uitsteekt.
  2. Werk van boven naar beneden: de blokken op elke rand moeten hun massamiddelpunt boven die rand hebben.
  3. Vind de overstek van het onderste blok die x_cm van de hele stapel op de tafelrand legt, of het contragewicht dat het terugbrengt, en druk op Loslaten.
  4. Kijk naar de markeringen: groen betekent dat een massamiddelpunt boven zijn steun ligt; oranje dat dat deel van de stapel omvalt.

Hoe ver kan een stapel overhellen?

Een stapel blokken blijft liggen zolang op elk niveau het massamiddelpunt van alles erboven boven het blok of de tafel eronder ligt. Eén gelijkmatig blok kan de helft van zijn lengte uitsteken, omdat zijn massamiddelpunt in het midden ligt. Met meer blokken kom je verder als je van boven naar beneden werkt: het bovenste blok steekt L/2 voorbij het blok eronder uit, het bovenste paar L/4 voorbij het volgende, dan L/6, L/8 enzovoort. Elk lager blok draagt meer gewicht, dus het kan minder uitsteken. Met genoeg blokken eindigt het bovenste meer dan een hele bloklengte voorbij de tafel, met niets eronder. Een contragewicht op het achtereind werkt net zo: het trekt het massamiddelpunt terug boven de tafel.

Een gericht leermodel

De blokken zijn star en gelijkmatig, 0,4 m lang en 0,1 m hoog, dus het massamiddelpunt van elk blok ligt in het midden; een contragewicht is een puntmassa op het achtereind van het onderste blok. De stapel blijft liggen zolang op elk niveau het massamiddelpunt van alles erboven boven de rand eronder ligt, binnen 0,2 mm. Anders draait het deel boven de laagste falende rand vanuit rust om die rand, θ = ½·α·t² met α = M·g·d ÷ I, en wordt getekend tot het 30° gedraaid is, exact berekend. Speelt in echte tijd.

Bij het wisselen van taal blijven je stapel, antwoord, pogingen en voortgang behouden.