Werking
|
Het dichtklappen van de muizenval. |
De muizenval zoals die het meest gangbaar is, bestaat uit een klem en een veer die op een stukje hout zijn bevestigd. Bij het zetten van de val wordt de klem van de ene naar de andere kant gedrukt. De veer wil deze klem terugduwen naar de oorspronkelijke plek. Het zetten van de val kost kracht, bij het spannen van de veer wordt arbeid verricht. Wanneer we de klem loslaten, schiet deze met grote snelheid terug. Het is echter de bedoeling dat dit niet meteen gebeurt (de klem terug laten schieten). Met behulp van een stangetje wordt de klem tegen gehouden. Als het stangetje losschiet, komt de klem ook los en raakt deze met grote snelheid het plankje. Zolang het stangetje op z'n plaats blijft is er dus niets aan de hand. Het stangetje zit achter een haakje en zo blokkeert het de klem. Door een zeer lichte aanraking van het haakje kan het stangetje al losschieten. Vandaar dat er op de plek van het haakje een stukje eten wordt gelegd. Een muis moet dus moeite doen om het eten te verkrijgen en er hoeft maariets te gebeuren of de klem klapt dicht.
Energieomzettingen
Bij de werking van de muizenval komen verschillende energieomzettingen kijken. Allereerst eet je 's ochtend netjes je bruine boterham. Je lichaam zet dit om in chemische energie. Deze chemische energie wordt gebruikt om je spieren te laten werken. Je spieren gebruiken deze chemische energie om arbied te verrichten: er wordt kracht uitgeoefend en er wordt iets verplaatst. De arbeid die je verricht wordt omgezet (en opgeslagen) als veerenergie. Wanneer de val dichtklapt kan de veer zich ontspannen. Tijdens het dichtklappen wordt de veerenergie omgezet in bewegingsenergie van de klem. De klem komt neer en daarbij wordt de bewegingsenergie omgezet in tenminste drie soorten energie. De hele muizenval springt een beetje op, het plankje krijgt bewegingsenergie (1). Je hoort de val dichtklappen, er is geluid ontstaan (2). In veel gevallen wordt het object dat onder de klem komt, vervormd. Deze vervorming van het voorwerp, kost ook energie (3).
Muizenval betrapt
In onderstaande filmopname is te zien hoe een muizenval dichtklapt. Je ziet in het begin van het filmpje de beweging op normale snelheid, in het tweede deel van de film krijg je dezelfde beweging nogmaals vertraagd te zien (gefilmd vanuit een andere hoek). De film is opgenomen met 1200 beeldjes per seconde. Bij vertraagd afspelen kun je nagaan dat het dichtklappen van de klem acht beeldjes duurt. Reken zelf maar eens na hoeveel tijd dat is.
Hoeveel tijd duurt het voordat de val is dichtgeklapt?
Zoals gezegd is het filmpje gemaakt met 1200 beeldjes per seconde. Vanaf het losschieten van de klem tot het neerkomen van de klem aan de andere kant van het plankje zien we 8 beeldjes op de film. Omdat in een seconde 1200 beedljes zitten, zit er in 0,01 s precies 12 beeldjes. Het dichtklappen van de val gaat dus in minder dan één honderdste van een seconde.
Het is niet zo makkelijk om het nog preciezer aan te geven. Dan zou je heel precies moeten weten wanneer de beweging nu start en wanneer die ophoudt. Bij het beeldje voor beeldje afspelen zul je zien dat dit heel moeilijk is na te gaan. Als we rekenen met 8 beeldjes, dan komt dat overeen met 8 / 1200 = 0,0067 s. We nemen dan aan dat het eerste beeldje uit de serie het beeldje is waar de klem begint met bewegen en dat het achtste beeldje het laatste beeldje is waarop de klem nog beweegt.
Zoals je ziet komt de 0,0067 s overeen met de eerder genoemde grenswaarde van minder dan één honderdste van een seconde. Door het antwoord van 0,0067 s lijkt het dat we het heel precies weten maar eigenlijk kunnen we dat niet zo precies zeggen. Dit heeft allemaal te maken mmet meetnauwkeurigheid en significante cijfers, iets waar je in de bovenbouw m,ee te maken krijgt. In dit artikel gaan we daar niet verder op in.
