[natuurkunde] wagentje van een helling - verband tussen afstand en eindsnelheid

_Tamara

Dag,

Wij zijn bezig met een proef voor natuurkunde en lopen tegen een aantal problemen aan.

De opdracht bestaat uit 2 delen. Allereerst moeten we het verband bepalen tussen de afstand en de eindsnelheid van een wagentje dat een helling afrijdt met een constante hoek. Aan het eind van de helling bevindt zich een lichtsluis. De tijd dat het wagentje in de lichtsluis zit wordt gemeten. Voor de onderbouwing van onze hypothese hebben we gebruik gemaakt van de wet van arbeid en kinetische energie. Hier kwam uit dat het om een wortelverband moest gaan. Na onze metingen verricht te hebben en een coördinatentransformatie uitgevoerd te hebben kwam hier echter geen lineaire lijn uit. We weten nu niet goed welk verband er dan wel is.

Daarnaast hebben we een videometing uitgevoerd met één afstand die het karretje aflegt. Hier hebben we een s/t-diagram uitgehaald. Ook moeten we een v/t-diagram hebben. Deze hebben we gemaakt door de formule v=s/t toe te passen met de waarden voor s en t uit de s/t-diagram. Deze grafiek is echter een beetje vreemd, we kunnen niet goed zien of de diagram krom loopt of een lineaire lijn vormt. We weten niet wat voor verband het is. We willen graag weten wat voor beweging het wagentje uitvoert als hij van de helling afrijdt en dit kunnen beargumenteren aan de hand van formules. Het lijkt ons logisch dat de v/t-diagram afnemend stijgend is, omdat de luchtweerstand steeds groter wordt naarmate het wagentje sneller gaat.

Sorry dat we zo veel vragen, maar we komen er niet helemaal uit en zijn niet zulke natuurkundegenieën.

Jan van de Velde

je theorie klinkt goed.

en ik denk dat je je hier

Het lijkt ons logisch dat de v/t-diagram afnemend stijgend is, omdat de luchtweerstand steeds groter wordt naarmate het wagentje sneller gaat.

de vinger op de zere plek legt zowel voor je eerste als voor je tweede proef. En er zouden best nog wel een paar kleine "vuiltjes" in je proef kunnen zitten.

As Yogi Berra said, " In theory there is no difference between theory and practice; in practice there is."

En zoals te doen gebruikelijk, dan wordt het nu nadenken over de foutendiscussie: bedenk mogelijke redenen waarom het niet helemaal afliep zoals je verwachtte, en bedenk voorstellen om de proef te herhalen op een wijze dat die fouten neit langer, of minstens minder, een rol spelen. Bedenk dat dát het hoogste didactische doel is van dit soort proefjes: leren om -vooral kritisch- te onderzoeken. Die rechte grafieklijn is bijzaak. Sterker, wie hier met schoolmateriaal een rechte uithaalt verdient het een klas teruggezet te worden, voor straf

, vanwege verfoezelen van data.

aadkr

verwaarloos die luchtweerstand. die is minimaal.

_Tamara

Haha, dankjewel. Een wortelverband is dus wel plausibel? We moeten het in onze foutendiscussie dus hebben over krachten die we verwaarloosd hebben, zoals de luchtwrijvingskracht.

Er zijn eigenlijk twee verbanden die we willen weten, het verband tussen de eindsnelheid en de afstand en het verband tussen de snelheid en de tijd bij het videometen. Wij denken dat het allebei wortelverbanden zijn. We moeten weten wat voor beweging het wagentje maakt. Dit is een afnemend stijgende beweging. Maar hoe noem je dat? De enige 'soorten' bewegingen in de natuurkunde waar ik ooit van heb gehoord zijn een eenparige beweging, een eenparig vertraagde beweging en een eenparig versnelde beweging, maar dat is het naar mijn idee niet.

Jan van de Velde

_Tamara schreef: ↑do 27 mar 2014, 18:35
Haha, dankjewel. Een wortelverband is dus wel plausibel?

als je even vertelt welk wortelverband je hypothese omvat dan kunnen we daar wel ja of nee op zeggen

aadkr schreef: ↑do 27 mar 2014, 18:14
verwaarloos die luchtweerstand. die is minimaal.

probleem met dit soort wagenproefjes is dat de "aandrijf"krachten veelal ook minimaal zijn. En dan kan een recht grafiekje best een beetje krom gaan buigen.

Flisk

_Tamara schreef: ↑do 27 mar 2014, 18:35
Er zijn eigenlijk twee verbanden die we willen weten, het verband tussen de eindsnelheid en de afstand en het verband tussen de snelheid en de tijd bij het videometen. Wij denken dat het allebei wortelverbanden zijn.

Dit klopt niet. De kracht is constant (zwaartekracht onder een constante hoek weliswaar), dus volgens F=m.a is je versnelling constant. Integreer je een constante dan krijg je een lineaire functie (een rechte). De snelheid neemt dan lineair toe met de tijd en dus niet in een 'wortelverband'!.

Ik neem aan dat je ook bedoeld 'verband tussen de snelheid en de afstand'? Want als je luchtweerstand verwaarloost is er niet zoiets zoals een eindsnelheid. Hier zul je wel wel een wortelverband vinden.

Ben je echter geïnteresseerd in de situatie met luchtweerstand, krijg je een ietwat ingewikkelde differentiaalvergelijking (die wel perfect analytisch oplosbaar is). De verbanden zijn dan anders. Er zijn op dit forum wel al wat vragen geweest i.v.m. beweging en luchtweerstand. Zie hier en hier. Je kan dan ook zien dat er heel wat werk in kruipt om die uit te werken en dat de verbanden iets ingewikkelder zijn (een exponentieel verband tussen snelheid en afstand en een tangens hyperbolicus tussen snelheid en tijd).

rosakuiken

Hoe hebben jullie de hypothese precies opgesteld? Ik ben nu namelijk bezig met dezelfde proef maar ik kom er niet uit.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[natuurkunde] wagentje van een helling - verband tussen afstand en eindsnelheid

wagentje van een helling - verband tussen afstand en eindsnelheid

Re: wagentje van een helling - verband tussen afstand en eindsnelheid

Re: wagentje van een helling - verband tussen afstand en eindsnelheid

Re: wagentje van een helling - verband tussen afstand en eindsnelheid

Re: wagentje van een helling - verband tussen afstand en eindsnelheid

Re: wagentje van een helling - verband tussen afstand en eindsnelheid

Re: wagentje van een helling - verband tussen afstand en eindsnelheid