Natuurkunde onderzoek: weerstand in water

meliiSsatjje

Hoi,

ik en mijn vriendin zijn bezig met een natuurkunde onderzoek. We zijn de weerstand in water aan het bepalen.

We hebben een proef gedaan met twee poppen: ken en barbie met en zonder kleding.

We willen de weerstand in water bepalen en vervolgens kijken wat het verschil is tussen ken en barbie en tussen met en zonder kleding.

We hebben meting uitgevoerd.

De verkegen grafieken van de meting waren x,t-grafieken. Deze grafieken moesten omgezet worden in v,t-grafieken om vervolgens d.m.v. afgeleide raaklijn, de versnelling te kunnen bepalen. Onze x,t-grafieken waren niet helemaal recht. De barbie botste namelijk op een bepaald punt tegen de wand, waardoor hij later ging versnellen. Op dit punt proberen we de versnelling te bepalen. Hiertoe hebben we 3 punten uitgelezen op de grafiek met coach. Deze punten ingevoerd in Excel om een v,t(grafiek) te krijgen. Het probleem is dus nu dat we een grafiek krijgen, met de drie punten van tijd: ipv dat de tijd van 0 tm 12 loopt. Zijn er drie punten tijd 6,935; 8,81 en 10,05. We willen dus dat de tijdas loopt van 0 tm 11/12, ipv dat hij 3 punten aangeeft.

Ik kwam hierzelf niet uit, dus ik dacht misschien kan ik op deze manier toch de versnelling bepalen. Er waren twee mogelijkheden om versnelling te bepalen. De vergelijking van de raaklijn opstellen en daar de afgeleide van nemen en de formule a = (ve-vb) : delta t te gebruiken.

We willen beide formules toepassen. De eerste manier was niet zo moeilijk. We hadden vergelijking raaklijn opgesteld daar afgeleide van genomen. We komen hier uit op 12,927 m/s^2

De tweede manier brengt echter problemen met zich mee, aangezien de grafiek zo raar getekend is op de x-as, het probleem wat ik net had uitgelegd.

Ik dacht we zetten y = ax+b om in x = (y-b): a zodat je voor elke waarde van y het x-coordinaat verkrijgen kan. We namen y = 10 > x = (10+9,3272):12,927 = 1,5

Dit kan nooit kloppen aangezien de grafiek op x = 1,5 nog geen eens loopt. We wouden dit met de punten y = 10 en y= 25 doen. Dit vervoglens invullen als ve-vb = 25 - 10 en dmv de formule de x-coordinaat te bereken en dit te gebruiken als delta t: ook de twee waardes van elkaar af te trekken. Vervolgens zou je de versnelling hebben verkregen. Maar dit gaat dus naar mijn mening niet aangezien de grafiek hier niet klopt.

Ik hoop dat iemand in staat is om ons te helpen :eusa_whistle:

Jan van de Velde

Als je met "helling (cm/s)" de snelheid bedoelt waarmee je poppetjes door het water gingen, dan zul je in principe nooit een rechte v/t grafiek gaan vinden. De waterweerstand neemt namelijk kwadratisch toe met de snelheid, zodat de versnelling afneemt naarmate de snelheid toeneemt.

Als je een constante kracht op je poppetjes uitoefent (bijv door ze te laten voortslepen door een gewichtje dat over een katrol buiten je waterbak hangt) dan zal het poppetje dus op zeker ogenblik een even grote trekkracht als weerstand ondervinden. De nettokracht wordt dan 0 N, de snelheid verandert niet meer.

Zo kun je veel beter (en eenvoudiger) de Cw waarde van je poppetjes met en zonder kleren bepalen dan door met versnellingen te gaan knoeien.

meliiSsatjje

Met helling wordt inderdaad cm/s genoemd waarmee ze door het water gingen. In v,t- grafiek wordt de helling bedoeld met welke versnelling ze door het water gingen.

We hebben inderdaad met gewichtjes gewerkt. En er zijn een aantal grafieken uitgekomen die een rechte lijn geven. Die dus met constante snelheid door het water gingen. Constante snelheid wil zeggen weerstandskracht is even groot als voortstuwende kracht dus de versnelling is 0 m/s ^2

Maar we hadden ook grafieken waar de poppen tegen de wand van de bak aangingen, na deze botsing zouden ze dus weer gaan versnellen en dat punt wouden we onderzoeken, naast dat we de versnelling hebben gezocht op de momenten wanneer hij met constante snelheid ging.

Het klopt dat dat de eenvoudige manier is. En die manier hebben we dan ook gevonden. Maar we wouden een ook wat ingewikkelde manier proberen. We hebben het er met de leraar over gehad en die vond het een goed idee. Maar het probleem is nu dus dat de v,t-grafiek niet mee werkt.. en we in het weekend onze leraar tot ons beschikking hebben om dit aan hem te vragen, aangezien over een paar dagen het verslag moet worden ingeleverd. Vandaar dit topic op het forum.

Jan van de Velde

Maar we hadden ook grafieken waar de poppen tegen de wand van de bak aangingen, na deze botsing zouden ze dus weer gaan versnellen en dat punt wilden we onderzoeken,

de versnelling ná die botsing hangt dus, als je inderdaad begrepen hebt hoe dit werkt, geheel af van de snelheid die het poppetje vlak na de botsing al heeft. Simpelweg omdat de weerstand en dus de nettokracht afhangt van die snelheid.

Het is me dus niet duidelijk wát je nu precies probeert te (onder)zoeken.

meliiSsatjje

Ik ben er uit gekomen :eusa_whistle:

topic kan op slot

bedankt voor de reacties !

heb versnelling kunnen bepalen en problemen met grafiek zijn opgelost

Jan van de Velde

We doen topics eigenlijk zelden op slot.

En ik ben nog steeds benieuwd wat nou eigenlijk je probleem precies was en hoe je het dan nu opgelost hebt.....

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Natuurkunde onderzoek: weerstand in water

Natuurkunde onderzoek: weerstand in water

Re: Natuurkunde onderzoek: weerstand in water

Re: Natuurkunde onderzoek: weerstand in water

Re: Natuurkunde onderzoek: weerstand in water

Re: Natuurkunde onderzoek: weerstand in water

Re: Natuurkunde onderzoek: weerstand in water