Modelleren van een parachute: toelichting
In een serie artikelen op natuurkunde.nl wordt aandacht besteed aan modelleren. Waarom is dat, wat is er zo handig aan modelleren, je kunt het toch ook gewoon uitrekenen?
Veel vragen uit de natuurkunde kun je beantwoorden met behulp van een vergelijking (of 'formule'). Zo is er een vergelijking om de massa van een voorwerp te berekenen als je de dichtheid en het volume kent. Of er is een vergelijking waarmee je de weerstand van een voorwerp berekent als je de stroomsterkte door en de spanning over dat voorwerp kent. Er zijn echter ook heel veel zaken waar het minder eenvoudig ligt. Vooral als het gaat om variabelen die heel vaak veranderen.
Een voorbeeld is de plaats waar je bent, als je snelheid verandert. Als de snelheid netjes verandert (met een constante versnelling) kun je nog wel wat er aan rekenen maar al heel snel wordt het erg ingewikkeld. In de gevallen dat het heel lastig is om in een keer iets uit te rekenen, kan het handig zijn om heel eenvoudige berekeningen gewoon heel vaak te doen. Om de afstand te berekenen die je in 5,0 s aflegt, reken je gewoon voor 50 stukjes van 0,1 s uit hoe ver je komt, en al die stukjes tel je bij elkaar op. Het proces waarbij je eenvoudige berekeningen herhaaldelijk uitvoert noemen we modelleren. In veel gevallen gebruiken we voor modelleren het programma Coach. Andere programma's waarmee je kunt modelleren zijn Powersim en Stella en ook in spreadsheetprogramma's als open office of excel kun je modelleren.
Modelleren in Coach
Op veel scholen wordt het programma Coach gebruikt. In dit programma kun je grafisch modelleren, dat betekent dat je een schematische weergave maakt van het proces met blokjes en pijltjes. Met behulp van het programma worden de verschillende verbanden tussen de blokjes nagerekend.
|
|
|
Een grafisch model in Coach |
Dit artikel is bedoeld voor leerlingen of docenten die met Coach willen leren modelleren. Dit is vooral zinvol als je er op school al mee kennis hebt gemaakt en als je over een licentie beschikt. Leerlingen kunnen bij hun docent navraag doen hoe het op school geregeld is met de licenties. Docenten kunnen voor meer informatie over Coach terecht op de CMA-website.
Wat doen we in de lessenserie?
In deze lessenserie bouwen we in heel kleine stapjes een model op. Je werkt toe naar de beweging die een oparachutist maakt, vanaf het moment dat de parachutist uit het vliegtuig stapt tot het raken van de grond. Dit wordt in deze lessenserie uitgelegd in 7 stappen. Per stap begin je met een gegeven model, waar je enkele onderdelen aan toevoegt of wijzigt. Hierdoor blijf je telkens op het goede spoor. Het doel van de serie is vooral om te leren modelleren. Het is mooi meegenomen als je ook enig inzicht krijgt in de beweging van de parachute.
Uiteraard kan elke stap op verschillende manieren gezet worden. Het is dus niet altijd fout als je bij een bepaalde stap met ene iets andere oplossing komt dan wat er hier gegeven wordt. Om te voorkomen dat je in een latere stap vastloopt, wordt wel van harte aangeraden om elke stap te beginnen met het gegeven model.
Snelmenu modelleerlessen
In onderstaand overzicht zie je de verschillende stappen afzonderlijk weergegeven. Ga vanuit dit menu direct naar de modelleerles van je keuze. Als je eenmaal in een bepaalde stap zit, kun je van daaruit altijd naar de voorafgaande of de daaropvolgende stap doorklikken. Je kunt natuurlijk ook teruggaan naar dit hoofdartikel om van daaruit verder te gaan.
- Stap 1: Openen modelactiviteit en aanmaken toestandsvariabelen
- Stap 2: Stroomvariabelen definieren, resultaten weergeven in een grafiek
- Stap 3: Opzetten van het model
- Stap 4: Aanmaken hulpvariabelen en constanten
- Stap 5: Verbanden leggen tussen verschillende hulpvariabelen en constanten
- Stap 6: Benoemen van de in stap 5 gelegde verbanden
- Stap 7: Parachute openklappen: wrijvingsconstante afhankelijk maken van conditie
Meer modelleren op natuurkunde.nl
Er staat op verschillende plekken binnen natuurkunde.nl meer over modelleren. Als je deze artikelen wilt vinden, kun je daarvoor het woord 'model' of 'modelleren' in de zoekfunctie intypen. Je kunt ook direct naar een van de onderstaande artikelen surfen.
- Themapagina modelleren
- Modelleren van bewegingen (binnen de sport)
- Twee leerlingen uit 5VWO vertellen hoe zij op school kennis gemaakt hebben met modelleren
Als u wilt reageren op dit artikel moet u eerst inloggen.
RSS Feed