[natuurkunde] schuine worp

Jan van de Velde

ik heb je prima begrepen hoor, en je uitgelegd hoe je er komt.

als jij nu bij mij bent, en ik weet hoe lang je erover deed om van Amsterdam bij mij te geraken, en ook hoe lang je erover deed om eerder in Amsterdam te komen, dan weet ik wanneer jij vertrok.

In dat afgaande stuk is het mogelijk op een tijdstip t_f van een foto de snelheid van het kogeltje te bepalen.
Ik pakte daarvoor dat punt op die middelste streep.
Als je van een vrij vallend voorwerp een snelheid hebt kun je bepalen hoe veel eerder de val begon. Dat geeft dan t_toprelatief aan t_f
En je hád al berekend hoe lang het kogeltje erover deed om vanaf moment van afvuren de top te bereiken, dus t_afvuurrelatief aan t_top en daarmee ook relatief aan t_f is dan een simpele optelsom.
Komt het er daarna nog op aan een voor verder rekenwerk handig nulpunt op die tijdlijn t_afvuur- t_top - t_f te kiezen, en klaar.

Umut Sekerci

Ja hier onder kun je een betere foto vinden. Mijn leerkracht zei dat ik met die tijdstip van diendedectoren en de afstand tussen die dedectoren de beginsnelheid berekenen dus die zei dat ik niet naar die baan van de knikker kijken. De afstand tussen de twee dedectoren is 0,064 m en de tijd is 0,023s. Is het mogelijk om met die gegevens de beginsnelheid te bereken??

Jan van de Velde

Jan van de Velde schreef: door het tijdstip van het hoogste punt te bepalen t.o.v. de tijdstippen die je in de foto wél hebt.

pak ik de eerste foto uit dit topic, daarin zie ik de kogeltjes.
van drie foto's weet ik zéker dat die voorbij het hoogste punt zijn genomen.
en dan bedenken we: ook verticaal is dit een "tikkerstrook".

strobo.jpg

tussen de onderste en de middelste streep kun je een verticaal afgelegde weg (s) meten.
tijd (t) tussen twee foto's is bekend.
verticale versnelling (a) ook.
met s=v₀t+½at² kun je de verticale snelheid v₀ bepalen, dwz de verticale snelheid ter hoogte van die middelste streep.
Op die hoogte had dat kogeltje dus die verticale snelheid.
met dat gegeven kun je berekenen hoeveel eerder dat kogeltje begon met de neerwaartse beweging
nu heb je een tijdstip voor je top.
Hoe lang het kogeltje erover deed om die top te bereiken vanaf afvuurpunt besprak ik in mijn bericht van 14:40 hierboven.

ik ga er even vanuit dat de foto een beetje vervormd is, en dat zo'n rasterhokje 2 x zo hoog is als breed.

: tf.jpg (121.6 KiB) 387 keer bekeken

tussen de onderste en de middelste streep kun je een verticaal afgelegde weg (s) meten.
van de foto op tf tot de foto erna (streep eronder) daalt de kogel dan 10,8 cm.

tijd (t) tussen twee foto's is bekend.
t= 0,05 s

verticale versnelling (a) ook.
a=9,81 m/s²

met s=v₀t+½at² kun je de verticale snelheid v₀ bepalen, dwz de verticale snelheid ter hoogte van die middelste streep.

0,108 = v_tfx0,05 + 0,5 x 9,81 x 0,0025
0,108 = v_tfx0,05 + 0,0122625
0,0957375 = v_tf x 0,05
v_tf = 0,0957375 : 0,05 = 1,915 m/s

met dat gegeven kun je berekenen hoeveel eerder dat kogeltje begon met de neerwaartse beweging

voor een valbeweging uit stilstand vanaf een top geldt
v_tf = v₀ + at
1,915 = 0 + 9,81 x t
t = 1,915 : 9,81 = 0,1951 s

en dat is dan bijna 4 foto's eerder, en dat kán niet kloppen, want dat is veel eerder dan dat het kogeltje de top bereikte.

: ttop.jpg (181.07 KiB) 387 keer bekeken

Dat schaalbord achter de foto is dus niet in centimeters, of het kogeltje viel veel sneller dan de valversnelling toelaat (zou kunnen als het kogeltje om een horizontale as draaide, Magnus-effect, maar lijkt me ver gezocht. )

ter controle zelfde berekening voor het punt boven tf:

0,0686 = v_tfx0,05 + 0,5 x 9,81 x 0,0025
0,0686 = v_tfx0,05 + 0,0122625
0,056338 = v_tf x 0,05
v_tf = 0,056338 : 0,05 = 1,127 m/s

met dat gegeven kun je berekenen hoeveel eerder dat kogeltje begon met de neerwaartse beweging

voor een valbeweging uit stilstand vanaf een top geldt
v_tf = v₀ + at
1,127 = 0 + 9,81 x t
t = 1,127 : 9,81 = 0,115 s

en dat kan niet, want dat zou 0,05 s minder moeten zijn dan de eerdere vondst, is echter 0,08 s minder.

kortom, er is iets met die achtergrondschaal aan de hand, of het kogeltje ondergaat geen vrije val, of dat tijdsinterval klopt niet (stroboscoop anders ingesteld).

dus hier houdt rekenen op.

Umut Sekerci

Heel erg bedankt voor uw hulp

Jan van de Velde

Ik ben heel benieuwd naar de reacties van je leraar op bovenstaande redenering, en dus naar de oorzaken van de vreemde uitkomsten.
Hou ons op de hoogte aub?

Jan van de Velde

Umut Sekerci schreef: Ja hier onder kun je een betere foto vinden. Mijn leerkracht zei dat ik met die tijdstip van diendedectoren en de afstand tussen die dedectoren de beginsnelheid berekenen dus die zei dat ik niet naar die baan van de knikker kijken. De afstand tussen de twee dedectoren is 0,064 m en de tijd is 0,023s.

Geen idee waar die twee detectoren dan zitten? Is dat in dat blok op het eind van die schuine lat?

uit deze foto blijkt ook dat wat we als afvuurpunt moeten beschouwen het einde van die lat is.
Op onderstaande bewerking de kogeltjes ietsje aangesterkt. Tot vlak voorbij de lat liggen de kogeltjes op één kaarsrechte lijn, prima te zien als je de foto even aanklikt zodat je het originele formaat terugkrijgt.

: afvuren.jpg (149.41 KiB) 386 keer bekeken

Ik heb een parabolische grafiek getekend en die net zo lang horizontaal en verticaal "opgerekt" totdat die de baan volgt.

: parabool.jpg (165.14 KiB) 386 keer bekeken

van een paraboolbaan lijkt dus wel sprake, in elk geval zo goed als.
de verticale versnelling lijkt dus zo goed als constant.

Jan van de Velde

Ook met deze foto is verder wat vreemds aan de hand, maar net weer anders dan op de andere foto:
ga je hier zoals eerder rekenen rond het voorlaatste punt, dan moet de top van de parabool nagenoeg exact 0,05 s eerder geweest zijn.

(bedoeld voorlaatste punt is op dit detail het laatste punt)

: parabooltop.jpg (69.97 KiB) 387 keer bekeken

Maar dat punt op 0,05 s daarvoor is duidelijk niet de top van de parabool, daar moet het kogeltje ongeveer 0,07 s eerder geweest zijn. niet 0,05 s.

Umut Sekerci

Jaa dus de dedectoren zitten op het uiteinden van die lat en daarmee hebben we de tijd bepaalt de Tijs is namelijk 0,023 en de afstand is 6,4 cm dus kunnen we de beginsnelheid niet berekenen zonder naar de baan te kijken. Want anders zal mijn berekeningen fout zijn want mijn hoofd is echt gemengd.

Rik Speybrouck

Kan je mij eens eenvoudig aangeven over welke gegevens je nu beschikt, geen grafieken en enz gewoon getallen in meter en seconde voor

afgelegde afstand langs x as ?
afgelegde afstand langs y as ?
gemeten tijdsinterval tussen welke gebeurtenissen ?
Lanceerhoek ?
Beginsnelheid ?

en wat wil je berekenen

Rik

Umut Sekerci

Dus voor het beginsnelheid heb ik als gegeven de tijd das 0,023s en de afstand tussen die twee detectoren is 6,4cm kunnen we daarmee de beginsnelheid berekenen? En de tijdsinterval tussen elke positie van de knikker is het 0,05s. En de hoek is 17 graden. De afgelegde aftand en de afgelegde in de x-als kun je op het foto zien.

Rik Speybrouck

geef toch eens gewoon duidelijk een x waarde en y waarde gemeten vanaf het lanceerpunt dat we als nul moeten beschouwen met een tijdsinterval jij kan het toch ook aflezen en ons laten geworden

Umut Sekerci

De afgelegde afstand in de horizontale richting is 36 cm en de afgelegde afstand in de verticale richting kan ik niet bepalen maar kun je de beginsnelheid bepalen als je weet dat de afgelegde richting in x-als 36 cm is??'

Rik Speybrouck

ken je de tijd voor die 36cm

Umut Sekerci

Nee want tussen elke positie is er 0,05s maar in het begin is de knikker al vertrokken en moeten we die tijd berekenen en ik weet niet hoe we het precies moeten berkenen

Jan van de Velde

nu het lanceerpunt vaststaat, dwz direct voorbij dat kastje op die schuine plank, kun je dat gewoon aflezen. Want die gele strepen zijn een tijdschaal van 0,05 s per streep.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[natuurkunde] schuine worp

Re: schuine worp

Re: schuine worp

Re: schuine worp

Re: schuine worp

Re: schuine worp

Re: schuine worp

Re: schuine worp

Re: schuine worp

Re: schuine worp

Re: schuine worp

Re: schuine worp

Re: schuine worp

Re: schuine worp

Re: schuine worp

Re: schuine worp