Ski latten

Hoe stijver je ski’s, hoe sneller je kunt skiën, maar hoe lastiger het ook wordt om de bochten door te geraken. Ook bij de landing worden de krachten in minder buiging omgezet, en krijgen je knieën hardere klappen. De stijfheid van skilatten kan beschreven worden met behulp van lineaire veren. Lineaire veren zijn mechanische componenten die een kracht veroorzaken lineair verwant aan de deflectie. De stijfheid k word gemeten in Newton per meter (N/m). Als veren in parallel verbonden worden, denk aan twee skilatten naast elkaar, correspondeert de effectieve stijfheid met de som van de stijfheid van de individuele veren.

In een telemark landing staan de skilatten deels achter elkaar. Zouden ze volledig achter elkaar staan, dan zijn ze in serie geschakeld. Als de veren in serie gezet worden, is de omgekeerde stijfheid gelijk aan de som van de omgekeerde stijfheden van de individuele veren.

Veren die geschakeld zijn in serie worden weergegeven door deze samen te zetten tussen vierkante haken [k1, k2]. Veren die geschakeld zijn in parallel worden weergegeven tussen ronde haken (k1, k2).

BONUS:

Een netwerk van veren kan bestaan uit combinaties van parallel en in serie geschakelde veren. Dit wordt bijvoorbeeld weergegeven met “[10, (30, 40)]” Het volgende complexe netwerk van veren:

wordt weergegeven door de string “([5, 10, 25], (3, [2, ( [6, 8], 1)]))”

Opdracht

• Maak een functie parallel die de stijfheid van twee of meer veren met elkaar combineert die in parallel staan. De input voor de functie is een tuple van twee of meer decimale getallen. De output is een decimaal getal met nauwkeurigheid van een tiende.
• Maak een functie serie die de stijfheid van twee of meer veren met elkaar combineert die in serie staan. De input voor de functie is een lijst van twee of meer decimale getallen. De output is een decimaal getal met nauwkeurigheid van een tiende.
• Maak een functie stijfheid die een string-variabele inleest, en de functies parallel en serie aanroept om de stijfheid van een combinatie van twee of meer veren te berekenen die danwel in parallel danwel in serie staan.
• Maak een functie melding die een decimaal getal inleest zoals de output van de functie stijfheid en dit omzet naar een bericht. “De stijfheid van het netwerk is x N/m” waarbij x het ingegeven decimale getal is.
• Tip: maak de makkelijkere functies eerst
• BONUS: pas de functie stijfheid aan zodat een string-variabele ingelezen wordt, en de stijfheid teruggegeven wordt voor een combinatie van in serie en/of parallel geschakelde veren.

Voorbeelden

>>> k1k2 = (1.0, 2.0)
>>> parallel(k1k2)
3.0
>>> k3k4 = [7.0, 8.0]
>>> serie(k3k4)
3.7
>>> stijfheid("(5, 5)")
10.0
>>> stijfheid("[5, 5]")
2.5
>>> stijfheid("(20,30)")
50.0
>>> stijfheid("[10,20]")
6.7
>>> melding(22.0)
De stijfheid van het netwerk is 22.0 N/m

Voorbeeld bonus

>>> stijfheid("[10, (30, 40)]")
8.8