Springen naar inhoud

Parachutes


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Jessuu

    Jessuu


  • 0 - 25 berichten
  • 11 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 21 april 2007 - 18:43

Hallo,
we moeten een praktische opdracht maken voor natuurkunde.
Dit was ons plan van aanpak:


Het idee is om een parachute na te bootsen en te bekijken of de vorm en het materiaal invloed hebben op de valbeweging. Hiervoor gaan we verschillende materialen gebruiken en de vorm van de parachute te veranderen, maar niet het oppervlakte. Het plan is om een cirkel, een rechthoek en een driehoek te gebruiken. Ook laten we het voorwerp vallen zonder parachute. De invloed van wrijving op de valbeweging wordt hierdoor zichtbaar gemaakt.
Oppervlakte van de parachute: 400 cm2
Hoofdvraag: Welke veranderingen ondervindt een valbeweging door invloeden op de wrijving?
Deelvraag 1: Heeft de vorm van een parachute invloed op de wrijving tijdens een valbeweging?
Deelvraag 2: Heeft het materiaal van een parachute invloed op de wrijving tijdens een valbeweging?

Het gewicht blijft hetzelfde, het oppervlak van de parachute blijft gelijk en de valhoogte blijft constant. Alleen de vorm van de parachute wordt veranderd en het materiaal.

De resultaten lagen best dicht bij elkaar, er zit wel verschil tussen plastic en katoen.
Welke berekeningen kunnen we verwerken in ons verslag? Iets van valtijd en valversnelling en ook luchtweerstand (alleen in oudere Binas) en kunnen we nog meer dingen aantonen?

Alvast bedankt

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

#2

Sjakko

    Sjakko


  • >1k berichten
  • 1007 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 22 april 2007 - 07:58

Het enige wat jullie variëren is de zogenaamde Cw-waarde (samen met de oppervlakte een maat voor de luchtweerstand). Hiermee ligt dus ook de valtijd, valversnelling en luchtweerstand vast. Je zou dan bijvoorbeeld de valtijd kunnen meten en dan uitrekenen hoe groot de Cw-waarde van je parachute was, alhoewel dit wel vrij pittige berekeningen zijn. Houd er dan ook rekening mee dat je met het verwisselen van de parachute misschien ook de massa verandert.

#3

Jessuu

    Jessuu


  • 0 - 25 berichten
  • 11 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 22 april 2007 - 10:25

Ja, we hebben alle massa's gemeten. Maar hoe bereken je de Cw-waarde precies?

#4

Ruben01

    Ruben01


  • >1k berichten
  • 2902 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 22 april 2007 - 10:37

Ja, we hebben alle massa's gemeten. Maar hoe bereken je de Cw-waarde precies?


Ik denk dat het niet gemakkelijk is om deze te berekenen, meestal worden deze experimenteel bepaald !!
BOINC mee met het WSF-team: <a href="http://www.wetenscha...howtopic=60653" target="_blank">http://www.wetenscha...topic=60653</a>

#5

Sjakko

    Sjakko


  • >1k berichten
  • 1007 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 22 april 2007 - 10:51

Ik bedoelde dus de valtijd meten, de differentiaalvergelijking voor de valbeweging opstellen en oplossen (vrij lastig), dan alle bekende gegevens invullen en dan houd je als enige onbekende de Cw-waarde over. Deze is dan op te lossen. Ik denk alleen dat dit voor een scholier wat te hoog gegrepen is. Misschien kunnen jullie ergens een kant en klare formule voor de valbeweging (plaats als functie van tijd) met luchtwrijving vinden, dan omzeil je de wiskunde.

#6

Jessuu

    Jessuu


  • 0 - 25 berichten
  • 11 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 22 april 2007 - 11:09

Ok, maar waarom is deze formule niet te gebruiken dan?

Cw = Fw : (0.5 x p x v2 x A)

#7

Sjakko

    Sjakko


  • >1k berichten
  • 1007 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 22 april 2007 - 11:18

Vertel maar eens hoe je die wilt gebruiken om Cw te vinden. Dan loop je al snel vast denk ik.

#8

Ruben01

    Ruben01


  • >1k berichten
  • 2902 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 22 april 2007 - 11:27

Vertel maar eens hoe je die wilt gebruiken om Cw te vinden. Dan loop je al snel vast denk ik.


Inderdaad Sjakko heeft gelijk, je hebt gewoon de formule omgevormd voor het bepalen van de wrijvingskracht. Hiermee de Cw-waarde van een voorwerp bepalen is niet direct mogelijk omdat je waarschijnlijk te weinig gegevens hebt over je parachute. Je moet namelijk de wrijvingskracht kennen.
BOINC mee met het WSF-team: <a href="http://www.wetenscha...howtopic=60653" target="_blank">http://www.wetenscha...topic=60653</a>

#9

Jessuu

    Jessuu


  • 0 - 25 berichten
  • 11 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 22 april 2007 - 11:57

Oja, dat is jammer. Ik las wel ergens in een verslag dat je voor Fw kon nemen m x g, omdat het dan gelijk zou zijn aan de zwaartekracht. Is er verder geen mogelijkheid om die wrijvingskracht te weten?

#10

Sjakko

    Sjakko


  • >1k berichten
  • 1007 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 22 april 2007 - 12:06

De wrijvingskracht gelijk stellen aan de zwaartekracht wordt gedaan om de terminale snelheid te berekenen. Na een tijdje vallen is de snelheid constant en is de terminale snelheid bereikt. Het idee daarachter is de tweede wet van newton:

LaTeX met LaTeX

De wrijvingskracht is een functie van de snelheid LaTeX en de zwaartekracht wordt constant aangenomen (mg). In het begin is de versnelling dus het grootst en die wordt steeds kleiner naarmate de snelheid toeneemt. Uiteindelijk wordt de versnelling nul omdat zwaartekracht=wrijvingskracht en is de snelheid dus constant.

#11

Jessuu

    Jessuu


  • 0 - 25 berichten
  • 11 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 22 april 2007 - 12:15

Oke, ik denk dat we in het verslag moeten zeggen dat de Cw-waarde moeilijk is te berekenen voor ons. Zou het een oplossing zijn om een constante waarde aan te nemen voor de Cw-waarde om zo te laten zien dat de achterliggende berekeningen wel goed zijn?

#12

Sjakko

    Sjakko


  • >1k berichten
  • 1007 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 22 april 2007 - 12:28

Wat je ook zou kunnen doen om de Cw-waarde wat makkelijker te bepalen, is een behoorlijk grote parachute en een vrij kleine massa gebruiken en dit van een grote hoogte laten vallen en dan de valtijd meten. Het idee hierachter is dat de massa al snel op topsnelheid zit en dat het overgrote merendeel van de vlucht met een constante snelheid wordt afgelegd. Zo kun je het eerste gedeelte (het versnellen van de massa) verwaarlozen en de snelheid constant aannemen. Dan kun je zwaartekracht gelijk stellen aan de wrijvingskracht. De snelheid is dan simpelweg de hoogte delen door de tijd en dan is de Cw-waarde op simpele wijze te bepalen.

Leuk hieraan is dat je dan van tevoren (met behulp van een schatting van de Cw-waarde) ongeveer kunt uitrekenen welke massa en grootte van de parachute en welke minimale hoogte gekozen moeten worden om de aanname (constante snelheid) te rechtvaardigen. Hiermee bedoel ik dat je met de geschatte Cw-waarde de snelheid als functie van tijd bepaalt en dan kijkt hoe lang het duurt voordat de massa op topsnelheid zit (theoretisch oneindig lang, maar neem bijvoorbeeld 99% van de topsnelheid o.i.d.). Zorg dan dat deze tijd slechts een klein deel van de totale vlucht inneemt (bijvoorbeeld door het vergroten van de hoogte, parachute of het verkleinen van de massa), daardoor heb je een goede nauwkeurigheid en is je eerdere aanname gerechtvaardigd.

Voor het vinden van de snelheid als functie van tijd met de geschatte Cw-waarde kunnen we je wel helpen (de wiskunde is wederom te lastig voor een scholier) en op internet is ook ongetwijfeld wel een kant en klare formule te vinden.

#13

Jessuu

    Jessuu


  • 0 - 25 berichten
  • 11 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 22 april 2007 - 12:39

Het moet morgen ingeleverd worden, we hadden hier niet echt rekening mee gehouden. We krijgen waarschijnlijk nog wel uitstel. En het uitvoeren van de opdracht is al gebeurd, hierbij moest onze TOA aanwezig zijn. Maar alsnog bedankt voor je hulp.

#14

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44894 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 22 april 2007 - 13:23

Wat je ook zou kunnen doen om de Cw-waarde wat makkelijker te bepalen, is een behoorlijk grote parachute en een vrij kleine massa gebruiken en dit van een grote hoogte laten vallen en dan de valtijd meten. Het idee hierachter is dat de massa al snel op topsnelheid zit en dat het overgrote merendeel van de vlucht met een constante snelheid wordt afgelegd. Zo kun je het eerste gedeelte (het versnellen van de massa) verwaarlozen en de snelheid constant aannemen. Dan kun je zwaartekracht gelijk stellen aan de wrijvingskracht. De snelheid is dan simpelweg de hoogte delen door de tijd en dan is de Cw-waarde op simpele wijze te bepalen.

Je zou het ook gewoon van de vierde verdieping kunnen laten vallen en de tijd meten van de derde tot aan de grond. Dan weet je zo goed als zeker dat die versnelling voorbij is en hoef je hem niet meer te verwaarlozen.
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

#15

Ruben01

    Ruben01


  • >1k berichten
  • 2902 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 22 april 2007 - 13:44

Met al die metingen maak je volgens mij zeer grote fouten !!
Kun je niet beter de Cw-waarde gebruiken van een halve bol ofzo (een figuur waarvan je de Cw-waarde terug kunt vinden in boeken).
BOINC mee met het WSF-team: <a href="http://www.wetenscha...howtopic=60653" target="_blank">http://www.wetenscha...topic=60653</a>





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures