[Klassieke natuurkunde] Valbeweging in olie, afleiden formule

girlgirl109

Ik heb een probleem met het afleiden van een formule voor de snelheid bij een meetverslag.

De proef gaat over het onderzoek doen bij de valbeweging van een kogeltje in olie en het verband tussen de snelheid en de straal van het kogeltje.

Er geldt:

v=k*(r^n)

v= gelijk aan de snelheid in meter per seconde

k= gelijk aan een constante

r= gelijk aan de straal

n heb ik bepaald met een grafiek.

nu moet ik de formule afleiden van de snelheid....maar ik heb echt geen idee hoe.

Bedankt voor je hulp!

Bert F

begrijp ik eigenlijk die formule staat er toch?

Jan van de Velde

bedoelt Girlgirl109 eigenlijk niet dat k en n bepaald moeten worden?

girlgirl109

nee er wordt bedoeld dat je moet zeggen hoe ze aan deze formule zijn gekomen dmv een afleiding voor de snelheid. bedankt voor jullie reacties in ieder geval!

Jan van de Velde

Ik weet niet op welk (opleidings)niveau je dit meetverslag moet maken, maar zo te zien gaat het niet diep.

Al eens van Reynolds gehoord?

Zo niet:

Is de vraag toevallig niet ongeveer zo gesteld:

"Leid uit je metingen de juiste formule voor de snelheid af" ??

Als ik er met bovenstaande niet ver naast zit, vermoed ik dat je je vraag niet juist interpreteert. Zet hem eens letterlijk in een bericht (met context aub)

girlgirl109

hierbij de opdracht in eigen context:

proef: Valproef in olie

doel:

het onderzoeken van de valbeweging in olie en het verband tussen de snelheid en de straal van het kogeltje

nodig: valbuis met olie, kogeltjes met verschillende diameters, stopwatch, rolmaat, schuifmaat

uitvoering:

voordat je aan de proef begint, probeer de volgende vraag te beantwoorden: Twee kogletjes van het zelfde materiaal hebben een verschillende straal. Welke van de twee krijgt de grotere eindsnelheid.

(het grootste balletje omdat het gewicht ivm het volume meer toeneemt dan het oppervlak waar wrijving op werkt)

meet de verschillende diameters van de koggeltjes met een schuifmaat

meet van 1 kogeltje de valtijd over 10cm, 20cm.....enz. neem steeds hetzelfde beginpunt waar je gaat meten

bepaal voor alle kogeltjes zo nauwkeurig mogelijk de tijd die nodig is om 90 cm in olie af te leggen.

alle kogeltjes zijn van de zelfde staalsoort

vragen:

wat voor soort beweging voeren de kogletjes uit in de olie? licht je antwoord toe met een s,t diagram

bepaal zo nauwkeurig mogelijk de snelheid bij elke diameter

er geldt v= k*r^n

waarin v = snelheid in m/s

k= een constante

r = straal in m

teken het v,r diagram

welke waarde heeft n? toon dit aan met een grafiek

leid de formule voor de snelheid af!

(ik wil graag antwoord op de laatste vraag, leidt de formule voor de snelheid af)

dankjewel voor je reactie!!!

Jan van de Velde

Dit lezende kom ik toch weer bij mijn eerdere conclusie uit: Bepaal de waarden van k en n uit je grafiek(en), en vul dat in in v=k.rⁿ.

Een ander soort afleiding, mbv van valversnelling, opwaartse kracht, wrijving mbv bernouilli en Reynolds etc om tenslotte bij de gegeven v=k.rⁿ lijkt me het niveau van deze opdracht vér te boven gaan.

Diadem

girlgirl109 schreef:uitvoering:

voordat je aan de proef begint, probeer de volgende vraag te beantwoorden: Twee kogletjes van het zelfde materiaal hebben een verschillende straal. Welke van de twee krijgt de grotere eindsnelheid.

(het grootste balletje omdat het gewicht ivm het volume meer toeneemt dan het oppervlak waar wrijving op werkt)

Dit klopt volgens mij niet.

De derde wet van Newton zegt: F = m * a (kracht = massa * versnelling)

De kracht bestaat hier uit twee componenten. Zwaartekracht en wrijvingskracht. De zwaartekracht is evenredig met de massa. Bij een object dat zonder wrijving valt geldt dus m * g = m * a => g = a. De versnelling is constant, alle objecten, hoe zwaar ook, vallen even snel.

Hier is echter wel wrijving. Deze is evenredig met het oppervlak van het balletje, dus met het kwadraat van de straal. Terwijl de massa evenredig is met de derde macht van de straal.

Er geldt dus: r^3 + r^2 ~ r^3 * a (waarbij ~ betekent 'evenredig met').

En dus: a ~ 1 + 1/r

Het grotere balletje valt dus minder snel.

Jan van de Velde

r^3 + r^2 ~ r^3 * a

en als je hier eens schrijft: r^3 - r^2 ~ r^3 * a

want de nettokracht op het balletje is de zwaartekracht minus

de wrijvingskracht.

JoostVerhoeven

kan er bij deze opdracht ook niet de wet van stokes gebruikt worden in verband met wrijvingskracht en dergelijke, of zit ik dan helemaal in een verkeerde hoek te denken?

Diadem

r^3 + r^2 ~ r^3 * a
en als je hier eens schrijft: r^3 - r^2 ~ r^3 * a

want de nettokracht op het balletje is de zwaartekracht minus de wrijvingskracht.

Hmm, ja, je hebt wel gelijk dat er een minteken moet staan.

Maar intuitief zou ik toch ook zeggen dat een groot balletje langzamer valt. Kijk maar naar de limietgevallen. Een puntdeeltje zal wrijvingsloos vallen.

Jan van de Velde

Ja, ook Stokes heeft er van alles mee te maken, maar diens wet (aan de hand waarvan de viscositeit van een vloeistof kan worden bepaald) geldt alleen voor hele kleine kogeltjes.

girlgirl109

bedankt voor jullie hulp!!!!

Jan van de Velde

Maar intuitief zou ik toch ook zeggen dat een groot balletje langzamer valt. Kijk maar naar de limietgevallen. Een puntdeeltje zal wrijvingsloos vallen.

een puntdeeltje zal helemaal niet vallen, want het heeft geen volume

, dus geen massa

en ondervindt dus geen zwaartekracht....

Als de straal 2 x zo groot wordt, dan wordt (bij gelijkblijvende snelheid):

- de wrijvingskracht 4 x zo groot

- het volume, daarmee de massa en daarmee de zwaartekracht 8 x zo groot

er is dus een krachtoverschot, waardoor de snelheid kan toenemen totdat de wrijvingskracht weer gelijk is aan de grotere zwaartekracht.

intuïtief misverstand uit de wereld?

Diadem

Je hebt me overtuigd

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[Klassieke natuurkunde] Valbeweging in olie, afleiden formule

[Klassieke natuurkunde] Valbeweging in olie, afleiden formule

Re: [Klassieke natuurkunde] Valbeweging in olie, afleiden formule

Re: [Klassieke natuurkunde] Valbeweging in olie, afleiden formule

Re: [Klassieke natuurkunde] Valbeweging in olie, afleiden formule

Re: [Klassieke natuurkunde] Valbeweging in olie, afleiden formule

Re: [Klassieke natuurkunde] Valbeweging in olie, afleiden formule

Re: [Klassieke natuurkunde] Valbeweging in olie, afleiden formule

Re: [Klassieke natuurkunde] Valbeweging in olie, afleiden formule

Re: [Klassieke natuurkunde] Valbeweging in olie, afleiden formule

Re: [Klassieke natuurkunde] Valbeweging in olie, afleiden formule

Re: [Klassieke natuurkunde] Valbeweging in olie, afleiden formule

Re: [Klassieke natuurkunde] Valbeweging in olie, afleiden formule

Re: [Klassieke natuurkunde] Valbeweging in olie, afleiden formule

Re: [Klassieke natuurkunde] Valbeweging in olie, afleiden formule

Re: [Klassieke natuurkunde] Valbeweging in olie, afleiden formule