Springen naar inhoud

Practicum Beweging (Tweede wet Newton vraag)



  • Log in om te kunnen reageren

#1

Roy_

    Roy_


  • 0 - 25 berichten
  • 6 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 14 december 2013 - 23:30

Geachte leden van het Wetenschapsforum. Ik ben hier omdat ik niet uit een enkel vraagstuk kom. Het komt uit een practicum die ik op school heb gekregen. Hulp krijgen bij klasgenoten werkt niet, omdat niemand de opdracht snapt, of met zekerheid kan vertellen hoe het precies zit. Ik zal proberen de opdracht zo goed mogelijk te illustreren.


Geplaatste afbeelding
De opdracht werkt als volgt. Er is een baan waar kleine gaatjes in zitten. Hierin wordt constant lucht gepompt, waardoor de wrijvingskracht van de slee 'wegvalt'. In realiteit zal er nogsteeds wrijvingskracht zijn natuurlijk, maar het gaat om een benadering.
De slee zal in beweging komen door met een touwtje verbonden te zijn aan een gewicht, m2. Bovenop de slee staat een ander gewicht, m1. Met een magneet is het mogelijk om de slee los te laten, en exact te klokken hoe lang die doet over het afleggen van een bepaalde afstand. Hieronder de meetresultaten met twee verschillende gewichten.
Geplaatste afbeelding
Nu zijn bij dit practicum redelijk wat vragen bedacht, die allemaal vrij simpel gaan. Nu zit bij mij het probleem bij de vraag: 'Bepaal met behulp van de tweede wet van Newton (F = m*a) de massa van het sleetje (je mag ervan uitgaan dat de massa van het touwtje evenals de wrijvingskracht van het sleetje verwaarloosd mogen worden.'

Natuurlijk ben ik zelf wel begonnen aan de opgave, en ik ben zover gekomen:

Geplaatste afbeelding
Het ziet er allemaal best wel goed uit, maar als ik m'n meetgegevens invul in m'n berekening krijg ik een apart resultaat, namelijk onderstaand:
Geplaatste afbeelding
Nu zou 500 gram niet eens een heel raar antwoord zijn, denk ik, maar het probleem zit het hem erin dat het sleetje bij de ene meetresultaten een ander gewicht heeft dan bij de ander. Nu is het niet een klein verschil, 100 gram is ongeveer 1/5 van het totale gewicht, wat gewoon compleet verkeerd is. Weet iemand wat ik misschien verkeerd heb gedaan in m'n berekening?

Mvg, Roy.

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
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 15 december 2013 - 00:42

één probleem is in ieder geval dat je in de laatste berekening de verkeerde versnelling invult. Voor de rest is je aanpak correct.
niet dat dat je probleem oplost..... :(....
500 g voor zo'n slee van zo'n luchtkussenbaan vind ik héél veel :shock:

Je zou eens een andere aanpak kunnen proberen:
in beide gevallen was de kracht gelijk (m2g)

dat betekent dat in beide gevallen m·a gelijk moet zijn
(m1 + m2 + ms) x 0,2458 = (0 + m2 + ms) x 0,8221

en dat levert een nog héél ander resultaat :?

conclusie: er is iets goed mis met je data, of er was iets goed mis met je luchtkussenbaan.

geheel los daarvan: al je gegevens staan in minstens 3 significante cijfers, waarom dan je eindantwoord tot één significant cijfer beperken?
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

Roy_

    Roy_


  • 0 - 25 berichten
  • 6 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 15 december 2013 - 09:45

500 gram is misschien wel veel, maar het was wel een ijzeren sleetje, of tenminste iets in die richting. De data lijkt me te kloppen, vergeleken met de meetdata van andere groepen die het practicum hebben gedaan. Het eindantwoord zou inderdaad niet zo weinig significante cijfers moeten hebben, dat is wel een foutje. Ook heb ik die juiste berekening niet helemaal correct overgetypt, en die heb ik nu ook aangepast.

Als ik gewoon dit inlever, zou ik voor de aanpak dan misschien nog 'punten' kunnen krijgen, gezien die wel correct is?

#4

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 15 december 2013 - 11:06

Als je dit zo gewoon kritiekloos zou inleveren bij mij, nee. Althans, wel punten, maar geen voldoende. Hier ga je een nette foutendiscussie bij moeten schrijven. Want in het tweede geval was de versnelling ruim 3 x zo groot volgens jouw gegevens, dan zou de versnelde massa dus ook ruim 3 x zo klein geweest moeten zijn. Dat lukt niet met sleetjes van 500-600 g. Als je zeker bent van je metingen dan zou ik eens gaan nadenken over:

In realiteit zal er nog steeds wrijvingskracht zijn natuurlijk,


en misschien eens reële massa's zoeken voor je slee: die luchtkussenbaansleetjes zijn in het echt niet zwaarder dan 100-200 g. Reken daar eens mee terug achteruit.
Nog een vraag: waarom stond je detectiepoortje bij je eerste serie metingen op ruim een meter van de start, en bij de tweede op maar 45 cm van de start?

Met een magneet is het mogelijk om de slee los te laten,

laat dat ding eigenlijk wel onmiddellijk los?

enzovoort
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

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 15 december 2013 - 11:52

http://www.phywe.com...-fair-track.htm

http://www.nikhef.nl...erim/1_3_03.pdf
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

#6

Roy_

    Roy_


  • 0 - 25 berichten
  • 6 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 15 december 2013 - 12:08

Als je dit zo gewoon kritiekloos zou inleveren bij mij, nee. Althans, wel punten, maar geen voldoende. Hier ga je een nette foutendiscussie bij moeten schrijven. Want in het tweede geval was de versnelling ruim 3 x zo groot volgens jouw gegevens, dan zou de versnelde massa dus ook ruim 3 x zo klein geweest moeten zijn. Dat lukt niet met sleetjes van 500-600 g. Als je zeker bent van je metingen dan zou ik eens gaan nadenken over:



en misschien eens reële massa's zoeken voor je slee: die luchtkussenbaansleetjes zijn in het echt niet zwaarder dan 100-200 g. Reken daar eens mee terug achteruit.
Nog een vraag: waarom stond je detectiepoortje bij je eerste serie metingen op ruim een meter van de start, en bij de tweede op maar 45 cm van de start?


laat dat ding eigenlijk wel onmiddellijk los?

enzovoort


Je hebt gelijk dat een resultaat van 500 gram letterlijk onmogelijk is. Over de versnelling; dat is a = 2s/t², toch? En over dat achteruit rekenen, is dat geen vervalsing van resultaten? Tenminste, dan zou je naar een resultaat toegaan, wat mij niet de bedoeling lijkt van een practicum.

Op de vraag over de afstand van de meetpoortjes: dat was de opzet van de docent, daar hadden wij geen keuze in. Ook de massaverdeling van de gewichtjes op de slee werd door de docent opgezet.

Nu heb ik een andere methode geprobeerd, namelijk onderstaand:
Geplaatste afbeelding
Een klasgenoot van mij heeft met deze methode een normaal antwoord gekregen. Het cruciale verschil zit hem in de versnelling 'a', dus vandaar dat ik mijn methode om die te krijgen er ook bij gezet heb. Zit daar misschien mijn fout?

Veranderd door Roy_, 15 december 2013 - 12:10


#7

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 15 december 2013 - 14:20

Eén probleem is in ieder geval dat je in de laatste berekening de verkeerde versnelling invult.

Heb je hiervoor intussen al een juiste berekening uitgevoerd?

Ook de massaverdeling van de gewichtjes op de slee werd door de docent opgezet.

Bedenk eens of die daar een fout gemaakt zou kunnen hebben? Zou je de gewichtjes zó op dat sleetje kunnen zetten dat je je meetresultaten zou kunnen beïnvloeden?

En over dat achteruit rekenen, is dat geen vervalsing van resultaten?

Ja, maar dat moet je dan ook niet doen om je meetresultaten te gaan aanpassen, dát is de grootste wetenschappelijke fout :evil: die je in een proefverslag zou kunnen maken, je data masseren.
Als je dát als mijn leerling zou flikken blijft er een 1,0 over, en dat zou dan zijn omdat ik geen -10 zou kunnen geven. Maar achteruit rekenen kan wel heel goed helpen om in te schatten welke versnellingen je eigenlijk had moeten vinden. Om aan de hand daarvan op zoek te gaan naar mogelijke fouten in je proef.

Een klasgenoot van mij heeft met deze methode een normaal antwoord gekregen.

Aan je berekeningen mankeert niks. Wat was dat "normale" antwoord overigens? Ergens rond de 200 g in beide gevallen?
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

Roy_

    Roy_


  • 0 - 25 berichten
  • 6 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 15 december 2013 - 16:28

M'n laatste vraag dan nog: stel, ik neem de gemiddeldes van de meting. Dat zou betekenen dat m1 37,50 wordt, m2 15,0 wordt et cetera, zou dat dan betrouwbaarder zijn, of zou dat het resultaat negatief beïnvloeden? De versnelling verschilt nu namelijk van ~0.2 naar ~0.8. Met een versnelling van ~0.5m/s² zou ik op 200 gram uitkomen, wat me wel juist lijkt.

Over een fout van de docent: dat lijkt me niet. Het was een soort van paaltje waar de gewichtjes omheen gingen, volgens mij. De gewichten zijn juist geteld, en juist gemeten.

Dus, kort samengevat: De twee metingen hebben allebei vrij extreme waarden; een veel te hoog, een veel te laag. Als ik het gemiddelde zou pakken van alles, en daarmee het gewicht bereken, denk ik dat ik er zo dichtbij mogelijk zou kunnen komen.

Alvast bedenkt voor je hulp ^^.

#9

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 15 december 2013 - 17:40

Dus, kort samengevat: De twee metingen hebben allebei vrij extreme waarden; een veel te hoog, een veel te laag. Als ik het gemiddelde zou pakken van alles, en daarmee het gewicht bereken, denk ik dat ik er zo dichtbij mogelijk zou kunnen komen.

Nee, want als je correct rekent met je lege sleetje dan vindt je wél een vrij normale massawaarde voor je sleetje. Jij kwam wel uit op 600 g voor die tweede serie metingen, maar daar heb je een verkeerde versnelling ingevuld (de versnelling van de eerste serie metingen). Ik heb dit al twee keer eerder opgemerkt, maar dat lijkt niet door te dringen?
tweede meting.PNG
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






Also tagged with one or more of these keywords: natuurkunde

0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures