Icon up Overzicht

Vrije val en horizontale worp

Onderwerp: Kracht in evenwichtssituaties, Modelleren, Rechtlijnige beweging

Bij Corus (voorheen Hoogovens) voorspelt men met numerieke modellen hoe het metaal zich houdt in de metaalpers. Weermannen en -vrouwen gebruiken elke dag een numeriek model om het weer te voorspellen. Grote Nederlandse internationals zoals Shell en Unilever doen onderzoek naar het gedrag van vloeistoffen en gassen bij hoge druk en temperatuur. Bij Nederlandse onderzoeksinstellingen en universiteiten zijn numerieke modellen inmiddels gemeengoed bij het onderzoeken van natuurkundige processen op aarde en verder weg in het heelal. Numerieke modellen is natuurkunde bedrijven met de computer. Numeriek modelleren is booming!

Het ontbinden van vectoren in twee componenten. Analytische beschrijving van een vrije val en een horizontale worp.

Dartpijltje

Of je nu een dartpijltje laat vallen, of dat je het horizontaal weggooit, de beweging duurt in allebei de gevallen even lang. Kijk maar eens in de volgende animatie.

Klik op start om de film te bekijken. Als je de pauzeknop even ingedrukt houdt, pauzeert het filmpje. Zie je dat de hoogte van de darts op elk moment even groot is?

De vrije val.

Als je de weerstand van de lucht verwaarloost, en dat mag best bij deze lage snelheden, voert het pijltje nu een vrije val uit. Dat is een verticale beweging met een constante valversnelling g. We noemen die verticale valrichting hier maar even y. De snelheid in horizontale richting, vx, is dan gelijk aan nul. De snelheid in verticale richting, vy, wordt natuurlijk steeds groter. Je kunt deze valbeweging nauwkeurig beschrijven met de volgende formules:

y = ½ . g . t2
y is de afstand tot het punt waarop het voorwerp is losgelaten.
vy= g.t
vy is de valsnelheid op tijdstip t.
vx=0
vx is de horizontale beginsnelheid. Omdat we geen rekening houden met wrijvingskrachten, blijft deze snelheid constant.

Met de volgende Flashlet kun je een simulatie van een worp bekijken.

Een dartpijltje wordt horizontaal weggeworpen met een snelheid van 5,0 m/s.

Kun je volgende vragen beantwoorden?

Een paar vragen om te kijken of je het begrijpt. Klik op het vraagteken voor het antwoord

 

Deze bijles/uitleg is een onderdeel van een omvangrijk pakket "natuurkundig modelleren". Voor het totale overzicht van dit materiaal kunt u de overzichtspagina "natuurkundig modelleren" bekijken.