Katapult

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Berichten: 2

Katapult

Hallo,

Voor een werkstuk natuurkunde heb ik een katapult gemaakt, met de onderzoeksvraag 'Welke factoren beïnvloeden de werpafstand van een katapult (lepelblijde).

Een klein paintje om een idee te geven:

Afbeelding

Op het moment moet ik een hypothese geven over wat er gaat gebeuren als ik verschillende variabelen (lengte werparm, gewicht projectiel, uitrekking, bevestigingspunt elastiek, enz) ga veranderen.

Maar daarvoor moet ik een natuurkundige onderbouwing (formules oid) geven, zonder voorlopig concrete getallen te gebruiken.

Ik kan er echter maar niet over uit hoe ik nou uiteindelijk de snelheid die het projectiel meekrijgt kan bereken.

De werparm wordt 'aangetrokken' door een elastiek, dat volgens mij gezien kan worden als een veer met dus Fveer = C * u. Verder speelt er natuurlijk de zwaartekracht van de werparm en het projectiel.

Maar ik snap niet hoe hieruit de resulterende kracht volgt. De kracht grijpen om te beginnen in een ander punt aan.

Kan ik de hefboomwet gebruiken?

En zie ik niet een kracht over het hoofd?

De beweging van de arm kan volgens mij gezien worden als een cirkelbeweging met Fmpz = m * v² / r

Of zit ik hier op een dood spoor?

Wat volgens mij ook nog zou kunnen is de snelheid te berekenen mbv energie.

Dus Eveer + Ez = Ekin + Ez

Met 1/2C*u² + m*g*h = 1/2m*v² + m*g*h

Laten we zeggen dat ik koppijn krijg van alle formules die door m'n hoofd stuiteren.

Weet iemand welke formules ik kan gebruiken en hoe?

Bvd

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 51.270

Re: Katapult

Werken met kracht en versnelling is niet zo handig in dit geval, omdatje kracht niet constant is. Dan maar aanpak met energie en arbeid.
De werparm wordt 'aangetrokken' door een elastiek, dat volgens mij gezien kan worden als een veer met dus Fveer = C * u.
Dit is een té vergaande idealisering van het elastiek als veer. Een elastiek heeft niet echt een veerCONSTANTe.

Om de arbeid te bepalen die een elastiek kan leveren tussen twee punten van uitrekking zul je toch een meetexperiment moeten uitvoeren. Hier vind je hoe je dat kunt doen.

http://www.practicalphysics.org/go/Experiment_475.html

Dus dan bouw je je katapult, je spant hem centimeter voor centimeter op terwijl je steeds de daarvoor benodigde kracht noteert. Je zet F uit tegen u in een grafiek, en dan ga je grafisch integreren. Gebruik bijvoorbeeld in je grafiek voor elk hokje op de y-as 1 N, en op de x-as 1 cm uitrekking, dan betekent élk hokje onder je grafiek een oppervlak van 1 N x 1 cm = 1 Ncm = 0,01 Nm = 0,01 J aan veerenergie.

Die veerenergie wordt dan gebruikt om de lepel én je projectiel in beweging te brengen
Laten we zeggen dat ik koppijn krijg van alle formules die door m'n hoofd stuiteren.
Dan moet je ook niet alles tegelijk doen, maar stap voor stap elk onderdeel. Komt het inzicht in de samenhang vanzelf.
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

Berichten: 2

Re: Katapult

Maar mag ik de hefboomwet gebruiken?

Middelpunt zoekende kracht?

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 51.270

Re: Katapult

Prutser schreef:Maar mag ik de hefboomwet gebruiken?

Middelpunt zoekende kracht?
Waarom zou je? Je werkt met energie, hefboomwet en Fmpz zijn weer die bijna onbruikbare krachten.

Concentreer je daar nou eerst eens op. Op het moment dat de lepel tegen de aanslag slaat is elastiekenergie omgezet in rotatie-energie van je lepel, bewegingsenergie van je projectiel, zwaarte-energie van lepel én zwaarte-energie van je projectiel.

Pak die onderdelen van je geval één voor één aan.
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

Reageer