Springen naar inhoud

Middeleeuwse katapult modelleren?


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Louisalamagna

    Louisalamagna


  • 0 - 25 berichten
  • 7 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 14 februari 2011 - 21:33

Hallo,

Ik heb hulp nodig bij het modelleren in coach 6.
Ik wil een model maken voor een (grote) middeleeuwse katapult die n flinke steen afschiet.
Daaruit wil ik de snelheid berekenen waarmee de steen wordt afgeschoten, en (eventueel in een 2e model dat ik er aan kan linken) bv de afstand die zo'n steen aflegt of de snelheid waarmee de steen de muur raakt.

Mijn probleem: Ik weet niet goed welke gegevens ik als toestandsvaribale, instroom of uitstroom moet laten fungeren en welke wetten ik precies moet gebruiken.
Ik heb nu:

Sneldheid := Sneldheid + Stroom_1 * dt
Afstand := Afstand + Stroom_2 * dt

t := t + dt

Veerkracht_F := 400*1
Stroom_1 := Versnelling
Stroom_2 := Sneldheid*tijd

met: t := 0
dt := 0,1

Sneldheid := 0 ' m/s
Steen_massa := 100 ' g
Veerkracht_F := 400*1 ' N
Versnelling := Veerkracht_F/Steen_massa ' m/s^2
Afstand := 0 ' m
Stroom_2 := Sneldheid*tijd
Stroom_1 := Versnelling

Kan iemand me helpen in het wijzigen of toevoegen van formules? Ik kom er zelf namelijk niet uit, de snelheid wordt een stijgende lineaire lijn en ik wil hem graag constant hebben met het oog op de befinsnelheid van de horizontale worp die de steen hierna uitvoert. Ik zou ook neit weten hoe je die modelleert...

Alvast bedankt ;)

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44865 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 14 februari 2011 - 21:45

Ik heb hulp nodig bij het modelleren in coach 6.
Ik wil een model maken voor een (grote) middeleeuwse katapult die n flinke steen afschiet.

Dan zul je beter eerst eens een duidelijke schets van je katapult plaatsen zodat we kunnen afspreken wat de grootheden die we invoeren of berekenen eigenlijk voorstellen in de praktijk van je katapult, want anders wordt het een onontwarbare discussie.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#3

Louisalamagna

    Louisalamagna


  • 0 - 25 berichten
  • 7 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 16 februari 2011 - 09:12

hoi,

http://nl.dreamstime...t-image10159945

Mijn idee is een katapult die er ongeveer zo uitziet, ik zou alleen neit weten waar ik de bijbehorende waardes en afmetingen zou moeten vinden...

#4

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44865 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 16 februari 2011 - 16:54

Om die heel netjes te modelleren wordt ingewikkeld.
Je zou misschien beter eens kunnen beginnen met een iets eenvoudiger tuig, als ik zo eens naar je modelpoging hierboven kijk? (no disrespect)

http://www.randydavi...s/TopSpeed3.jpg

rechtsonder zit een staaf waarmee een bal in het spel gebracht kan worden. Er rolt een bal voor die staaf, je trekt die staaf naar achter waardoor er gelijk een veer wordt ingeduwd. Laat de staaf los, en de veer ontspant waardoor de bal door de staaf het spel in wordt geschoten.

De veerconstante van de veer is 300 N/m, massa van bal en trekstaaf samen pakken we even op 100 g. Vlak voor eht afvuren is de indrukking van de veer 30 cm.

Zou je het afvuren van de bal kunnen modelleren vanaf het loslaten van de staaf tot het ogenblik dat de veer weer geheel ontspannen is en de bal dus loskomt van de trekstaaf? (later kun je dit stuk programma dan gaan verbouwen om ook rekening te houden met de massa van je veer zelf, en daarna voor de nogal wat wat ingewikkelder veer van je middeleeuwse katapult)
Dan heb je het afvuurdeel van je model. Daarna kunnen we de baan van de kogel eens gaan modelleren. Dan kunnen we beter de rest van de pinballmachine wegdenken, direct na het afvuren vliegt de kogel vrij rond.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#5

Louisalamagna

    Louisalamagna


  • 0 - 25 berichten
  • 7 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 16 februari 2011 - 20:31

Alvast heel erg bedankt, maar ik zit met 1 klein probleempje, onze leraar snapt coach zelf niet zo goed ( no fance, goeie kerel verder :P) en modelleert liever in power sim dat onze computer niet pikt ;)
Dus ik zocht een leeromgeving van de UvA dus ik kan wel met coach omgaan, maar niet natuurkundig ;)
Beetje onhandig, weet ik, maar ik weet bijvoorbeeld niet wat een hulpvariabele doet in coach. Zou u me dat kunnen uitleggen? Dan ga ik snel aan de slag ;)
Ps, Om de veekracht te berekenen heb je ook een uitweiking nodig toch? 10 cm ofzoiets?

Veranderd door Louisalamagna, 16 februari 2011 - 20:36


#6

Louisalamagna

    Louisalamagna


  • 0 - 25 berichten
  • 7 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 16 februari 2011 - 20:51

Waaschijnlijk doe ik iets verkeerd, maar ik krijg zoals ik het nu doe een lichtelijk exponentieel aandoende functie ;)
Hoe modelleer je het moment waarop de veer helemaal is uitgerekt?

#7

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44865 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 16 februari 2011 - 21:05

Welke getallen je neemt is niet zo belangrijk. Vind je naderhand een of ander te snel gaan dan zijn een aantal zaken zů aangepast.

ik ben ook geen coach-specialist, maar ergen moet je startwaarden defninŽren, zoals
g=9,81 m/s≤
u= 0,3 m
k=300 N/m
m= 0,1 kg
t=0 s
dt= 0,01 s (tijdstapgrootte)
en dan start je met je berekeningen voor een eerste stap

bereken de veerkracht bij de gegeven u
bereken daarmee de versnelling
bereken daarmee de snelheid die je bereikt na een tijdstap dt
bereken daarmee de gemiddelde snelheid gedurende deze tijdstap
bereken daarmee hoeveel u minder wordt gedurende deze tijdstap
en daarmee begin je aan een volgende dt

en dat laat je doorgaan totdat je u gelijk geworden is aan 0
Als je dat draaiende hebt dan kun je eens gaan kijken hoe je die loop zou moeten aanpassen voor een wat ingewikkelder schietapparaat. Maar daarvoor zul je dan ook heel natuurkundig moeten gaan kijken naar alle processen die zich daar afspelen en hoe die elkaar beÔnvloeden.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#8

Louisalamagna

    Louisalamagna


  • 0 - 25 berichten
  • 7 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 17 februari 2011 - 21:29

Ik heb het nu zo, dat je in de grafiek een soort sprong ziet ( op t= 0.20) waarin de snelheid in een klap 9 m/s wordt, en dan constant is. Dat is goed toch? op dat punt is de uitweiking ook nul net als alle andere waarden behalve massa en snelheid ;)

Het vreemde is wel dat als ik de tijdsstap verlaag van 0.1 naar 0.01 (ik wilde zien of het nou echt een sprong was en hoe die eruit zag) dan krijg ik andere waarden..? Dan eindigt v op 2.72 wat veel lager is.... Hoe kan dat nou?!

Veranderd door Louisalamagna, 17 februari 2011 - 21:34


#9

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44865 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 17 februari 2011 - 22:21

Ik heb het nu zo, dat je in de grafiek een soort sprong ziet ( op t= 0.20) waarin de snelheid in een klap 9 m/s wordt, en dan constant is. Dat is goed toch?

nou nee: het versnellen is een geleidelijk proces, van 0 tot 0,2 s zou je een steeds oplopende snelheid moeten zien, met een afnemende versnelling. Is dat nit het geval (van 0-0,2 s gebeurt er niks en dan ineens een snelheid van 9 m/s dan is er iets goed mis met je modelregels

Het vreemde is wel dat als ik de tijdsstap verlaag van 0.1 naar 0.01 (ik wilde zien of het nou echt een sprong was en hoe die eruit zag) dan krijg ik andere waarden..? Dan eindigt v op 2.72 wat veel lager is.... Hoe kan dat nou?!

voor een "explosief" proces dat maar 0,2 s duurt zijn tijdsstapjes van 0,01 s wel erg aan de lange kant. Bedenk dat je kracht gedurende zo'n tijdsstap constant wordt verondersteld in het model. Als je model steeds rekent met de kracht aan het begin van zo'n tijdsstap kan dat forse afwijkingen opleveren
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#10

Louisalamagna

    Louisalamagna


  • 0 - 25 berichten
  • 7 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 28 februari 2011 - 11:21

Okť met wat hulp van de leraar schoot ik ook neit op ,want volgens hem klopte mijn model maar volgens coach niet.
Nu heb ik per ongeluk de goede waarde eruit gekregen (iets als 16, nogwat) de snelheid loopt netjes omhoog en de versnelling omlaag, totdat uitrekking groter wordt dan 0 en dan laat ik de veerkracht meteen 0 zijn (ik weet neit hoe ik dat anders zou modelleeren, dit komt overeen met de werkelijkheid ;)) weet u hoe ik de een begin maak met de rest( het vliegen van de kogel)? mijn leraar kan me neit helpen vrees ik (en hij ook)

dit zijn de modelregels tot nu toe:

v := v + Stroom_1 * dt
u := u + Stroom_2 * dt

t := t + dt

Als u>0 Dan
Fveer := 0
Anders
Fveer := -Veerconstante*u
EindAls
Stroom_2 := v*t
a := Fveer/m
Stroom_1 := a*t

Alvast heel erg bedankt, en ik ga in ieder geval proberen :P

#11

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44865 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 28 februari 2011 - 17:40

Als het goed is geven de stappen van het "uitveren" je een beginsnelheid voor de tweede ronde (het vrij vliegen), mťt een richting (hoek met de horizontaal)

dan ga je het ding verder behandelen als een schuine worp. Ken je daarvan de natuurkundige principes?
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#12

Louisalamagna

    Louisalamagna


  • 0 - 25 berichten
  • 7 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 28 februari 2011 - 18:40

ik denk het wel, de beginsneld heid v0 is dus de snelheid uit het vorige model, de t0 is ook uit het vorige model, dan heb je de horizontale snelheid Sx die is gewoon v*t geloof ik, en Sy is 0.5gt^2
En dan nog de luchtweerstand op de kogel en die formule meot ik nog ff opzoeken net als de rontale oppervlakte.
Kan ik hier dan ook overgaan op de katapult, en daarvoor de waardes (waar die dan ook staan xD) ergens vinden?
ik weet alleen niet precies of ik nou formules door elkaar haal, en hoe je dan de eindsnelheid berekent, ik ga mn boek van vorig jaar nog ff zoeken.
Waar ik de hoek alfa vandaan moet halen zou ik echt niet weten, meestal is die gegeven of op een of andere manier uit te rekenen met sin of cos

#13

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44865 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 28 februari 2011 - 19:12

In elke richting (x,y) bepaal je inderdaad vanaf een beginsnelheid voor elke stap een eindsnelheid die je weer als beginsnelheid voor je volgende tijdstap gebruikt.

Waar ik de hoek alfa vandaan moet halen zou ik echt niet weten, meestal is die gegeven

dat is de hoek waaronder je katapult afvuurt, dus als je je katapult kent ken je die ook.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures