Springen naar inhoud

hulp gezocht voor Modelleren



  • Log in om te kunnen reageren

#1

ibrahimbenyahya

    ibrahimbenyahya


  • >25 berichten
  • 26 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 09 maart 2013 - 19:36

Hallo,

We zijn bezig met een natuuronderzoek. Jammer genoeg zijn mijn partner en ik precies de mensen die totaal geen natuurkundehersens hebben. We snappen dan ook helemaal niks van het modeleren.



Voor ons natuurkunde onderzoek onderzoeken we twee dingen:

-wat is de invloed van de massa wat aan het touwtje hang op de constante eindselheid
-wat is de invloed van de massa van het bootje op de constante eindsnelheid.

Opstelling: https://www.dropbox....0309_192809.jpg

bootje.gif
Zoals in het begin al is te lezen komen we niet verder met het modelleren. Dit is wat we tot nu toe hebben bij onze 1e onderzoeksvraag:




t:=t+dt
Fv=m*a
Fw = 1/2*q*v^2*A*cf

Fr=Fv-Fw

a=Fr/m

dv=a*dt
v:=v+dv
ds=v*dt
s:=s+sv




t=0
v=0
A=?????
cw=??????
q=1
s=0

m=5


We hebben nu geen idee of het wel klopt en hoe we nu verder moeten.

Jullie hulp wordt door ons zeer gewaardeerd!!!

Veranderd door Jan van de Velde, 09 maart 2013 - 21:50
afbeelding als bijlage ingevoegd


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

#2

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 45865 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 09 maart 2013 - 22:01

om te kunnen modelleren moet je vaststellen welke factoren van invloed zijn op de beweging die je in het model wil gieten. Een aantal zien we er al.

Laten we beginnen bij de kracht die alles aandrijft. Dat is de zwaartekracht op de massa die aan dat touwtje hangt.
Jullie noemen dat Fv=m·a

op zich correct, maar twee problemen:
- eenzelfde a gebruik je verder voor de versnelling van het bootje
- deze a is constant.
Noem deze liever g, en definieer de waarde ervan in je constantenlijst of hoe je dat ook noemt.

wat ik om verder te gaan aan cruciaals mis is dat er twee massa's zijn: massa die aan dat touwtje hangt en massa van het bootje. Beide massa's moeten (samen) versneld worden.

Modelleren is verder een kwestie van eenvoudig beginnen en bij elke uitbreiding checken of je model nog doet wat je ervan verwacht.
Bouw dus eerst eens een model voor een massa x aan een touwtje dat een bootje met massa y voorttrekt, zonder je verder al te bekommeren om weerstand.
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

#3

ibrahimbenyahya

    ibrahimbenyahya


  • >25 berichten
  • 26 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 10 maart 2013 - 14:54

Dankjewel voor je reactie.

maar hoe weet je in de formule van Fw wat de cw waarde is. A (Opp) weet je trouwens ook niet.

En hoe kan ik de 2 verschillende massa's verwerken.

En zijn er dingen (formules?)die missen in mijn model

Groetjes

#4

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 45865 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 10 maart 2013 - 15:49

bekommer je nog niet om die weerstand zolang eht nog niet lukt om in een eenvoudig kodel zoals ik voorstelde die twee massa's te verwerken.

noem het een bijvoorbeeld mg (massa gewichtje) en eht andere mb (massa bootje)

Bouw dus eerst eens een model voor een massa x aan een touwtje dat een bootje met massa y voorttrekt, zonder je verder al te bekommeren om weerstand.


test je modelletje met g = 10 m/s², mb = 6 kg en mg = 4 kg.
géén weerstand.
als je in stapjes van dt= 0,01 s werkt zou de snelheid van je bootje in elke stap met met 0,04 m/s moeten toenemen.

Zie dat eerst maar eens voor elkaar te krijgen, en als dat niet lukt, vertel dan precies waarop je hangt.
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

#5

ibrahimbenyahya

    ibrahimbenyahya


  • >25 berichten
  • 26 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 10 maart 2013 - 17:42

Ik heb nu met mijn partner dit gemaakt:

https://www.dropbox....0310_173959.jpg

Maar wat we nog niet snappen is hoe je in vredesnaam c en A kunt weten. We hebben daar maar wat ingevuld om te kijken of de grafiek ongeveer klopt.

Veranderd door ibrahimbenyahya, 10 maart 2013 - 17:43


#6

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 45865 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 10 maart 2013 - 18:31

Nou, da's een hele sprong voorwaarts............

Bezwaar is dat je dit in één keer hebt gemaakt, en dus niet stap voor toevoegende stap het effect van een voor een toegevoegde factoren afzonderlijk kunt beoordelen om te zien of je die factoren wel correct laat meerekenen.

model.jpg

Versnellend vanaf nul ruwweg 0,6 m halen in 0,3 s. Even afrondend als dat geheel wrijvingsloos zou gaan (en dus eenparig versneld) betekent dat in 0,3 s een gemiddelde snelheid van 2 m/s, een eindsnelheid van 4 m/s en dus een versnelling van 4:0,3 = 13,33 m/s².

je nettokracht wordt correct berekend, maar er wordt meer massa versneld dan die van het bootje alleen. Dat vallende gewichtje heeft óók massa die versnelt, onder dezelfde kracht.

aanbeveling: verwissel c en Cw. Cw is een factor voor de stroomlijneigenschappen van je bootje, c kun je dan als je wil een samenvoegende constante voor die Cw, de verondersteld onveranderlijke A, de dichtheid van lucht en die 0,5.

ten slotte zijn alle natuurkundeformules bedoeld voor standaard SI-eenheden (tenzij nadrukkelijk anders vermeld). Water heeft geen dichtheid van 0,99 kg/m³, het doorsnee-oppervlak van je bootje zal vast geen 8 m² zijn, da's al een redelijk bewoonbaar jacht.

hoe je in vredesnaam c en A kunt weten.

A kun je meten/schatten: dat is het doorsnee oppervlak van je bootje onder water in dit geval. Je c, die je dus beter Cw zou noemen, is voor een redelijk goed gestroomlijnde moderne middenklasse auto ongeveer 0,3-0,4. Heeft jouw "bootje" ook zo'n goede stroomlijn?
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

#7

ibrahimbenyahya

    ibrahimbenyahya


  • >25 berichten
  • 26 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 11 maart 2013 - 19:40

je nettokracht wordt correct berekend, maar er wordt meer massa versneld dan die van het bootje alleen. Dat vallende gewichtje heeft óók massa die versnelt, onder dezelfde kracht.


ik snap niet wat je hiermee bedoeld.

En cw heb ik uiteindelijk 0,1375 genomen, omdat dat dan goed uitkwam met mijn resultaten van het videometen.

En voor A heb ik 0,012 gekozen. Voor dezelfde reden als hierboven. Je kan A niet weten omdat de boot aan de onderkant een (net als elke boot) een ronding heeft. Hierdoor is het (voor een 5vwo'er) onmogelijk om A te weten. Daarnaast is 0,012 best reeël.



We dachten dat we eindelijk klaar waren. Want we dachten dat we hetzelfde model opnieuw konden gebruiken voor ons tweede onderzoeksvraag (wat is het verband tussen de massa in het bootje (mb dus) en de constante indsnelheid). Maar volgens mijn altijd betrouwbare medeleerlingen moet je dan opeens gaan werken met kinetische erngie. Klopt dit?

En weten jullie misschien hoe ik ongeveer moet beginnen?

#8

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 45865 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 11 maart 2013 - 22:39

ik snap niet wat je hiermee bedoeld.

als jij een massablokje van 1 kg een bootje van 2 kg laat voorttrekken, dan moet de zwaartekracht op het blokje in totaal een massa van 3 kg versnellen.

En cw heb ik uiteindelijk 0,1375 genomen, omdat dat dan goed uitkwam met mijn resultaten van het videometen.

dat klinkt als een (te?) fantastisch goeie stroomlijn.

En voor A heb ik 0,012 gekozen. Voor dezelfde reden als hierboven.

daar valt niets te kiezen.....

Je kan A niet weten omdat de boot aan de onderkant een (net als elke boot) een ronding heeft. Hierdoor is het (voor een 5vwo'er) onmogelijk om A te weten. Daarnaast is 0,012 best reeël.

als je zegt dat dat best reëel is dan heb je dat dus redelijk ingeschat?
Dan zijn jullie met forse boot"jes" bezig. Zie hieronder een voorbeeld op ware schaal (ruitjes 1 x 1 cm) van het dwarsprofiel van een bootje met een onderwaterdoorsnede van ca 0,012 m².

bootje.gif

Je kan A niet weten omdat de boot aan de onderkant een (net als elke boot) een ronding heeft. Hierdoor is het (voor een 5vwo'er) onmogelijk om A te weten.

Als je je bootje op de post gooit laat ik daar mijn 4 vmbo-kaderleerlingen binnen een half uur een tot op 5% nauwkeurige benadering van maken. Als gereedschappen krijgen ze een bak water, een schaar en een vel ruitjespapier. En ja, behalve die ter beschikking staande gereedschappen gaan ze dat zélf bedenken. Dus een 5vwo-er kan dat ook.

We dachten dat we eindelijk klaar waren. Want we dachten dat we hetzelfde model opnieuw konden gebruiken voor ons tweede onderzoeksvraag (wat is het verband tussen de massa in het bootje (mb dus) en de constante indsnelheid). Maar volgens mijn altijd betrouwbare medeleerlingen moet je dan opeens gaan werken met kinetische erngie. Klopt dit?

Ik zie niet direct een reden om met kinetische energie te gaan werken. Maar zorg eerst maar dat je snapt hoe je eerste model werkt (en dat dat correct werkt met reële parameters) voordat je aan een uitbreiding begint. Want zonder een correct startmodel valt er niets uit te breiden, en mét een correct startmodel veroorzaakt een lading in het bootje alleen een wijziging in je mb, in je A en een beetje in je cw. De eerste wijziging is simpel, de tweede wijziging wat ingewikkelder, maar tenzij je een bootje met een héél ingewikkelde vorm hebt valt er vast wel een redelijk benaderende functie te schrijven tussen massa van de lading en A, en de kleine wijziging in Cw haal je dan wel uit videometen en met die gegevens finetunen van je model.
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

#9

ibrahimbenyahya

    ibrahimbenyahya


  • >25 berichten
  • 26 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 12 maart 2013 - 20:20

https://www.dropbox....12_201502.jpg?m

20130312_201502.jpg

Omdat ik het model me gewoon Fw niet werkend kreeg probeer ik nu te werken met kinetische energie.

Maar als ik het model invoer krijg ik een lineare grafiek (v-t diagram). Hoe is dit mogelijk met een wortelfunctie??

Veranderd door Kravitz, 13 maart 2013 - 16:54
afbeelding in bijlage toegevoegd


#10

ibrahimbenyahya

    ibrahimbenyahya


  • >25 berichten
  • 26 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 12 maart 2013 - 21:42

Hiermee bedoel ik de 2e onderzoeksvraag: wat is de invloed van het massa van het bootje op de contstante eindsnelheid.

De 1e hebben we zo goed als af (invloed van het aantal paperclips)

#11

Kravitz

    Kravitz


  • >1k berichten
  • 4044 berichten
  • VIP

Geplaatst op 13 maart 2013 - 16:51

[mod]Afbeeldingen gehost op externe filehosts hebben de neiging over enige tijd ontoegankelijk te worden, wat de waarde van een topic voor de toekomst ernstig aantast. We willen iedereen dan ook vriendelijk verzoeken om verklarende afbeeldingen rechtstreeks als bijlage in het bericht in te voegen. Dat is trouwens niet meer werk dan uploaden naar tinypic of imageshack etc. Een eenvoudige handleiding daarvoor is beschikbaar.[/mod]
"Success is the ability to go from one failure to another with no loss of enthusiasm" - Winston Churchill






Also tagged with one or more of these keywords: natuurkunde

0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures