Icon up Overzicht

Knip nog eens met je vinger

Onderwerp: Gebruik van computer bij natuurkunde

In het vraagstuk 'Knip eens met je vinger' bestuderen we de snelheid die de middelvinger krijgt wanneer iemand in zijn vingers knipt. De beweging wordt geanalyseerd aan de hand van een filmpje dat opgenomen is met 300 beeldjes per seconde (frames per second = fps). In deze opgave bestuderen we dezelfde beweging aan de hand van een filmpje dat opgenomen is met 1200 fps. We kijken in dit vraagstuk ok naar de versnelling die de vinger ondervindt.

De beweging bestudeerd met behulp van filmopnamen

De knip van de vinger, opgenomen met 1200 fps (afgespeeld met 30 fps)

Je ziet het knippen van de vinger vertraagd afgespeeld. Op basis van deze beelden maken we een schatting van de snelheid waarmee de middelvinger heeft bewogen.

a) Reken na hoeveel keer vertraagd de film wordt weergegeven.

Je kunt de opname beeldje voor beeldje afspelen, we nemen aan dat de verplaatsing van de middelvinger gelijk is aan 5 cm.

b) Teken op basis van deze gegevens zo goed mogelijk de plaats-tijdgrafiek van het topje van de middelvinger.

c) Laat zien dat de gemiddelde snelheid voor de middelvinger tijdens de beweging gelijk is aan v = 8,6 m/s.

Omdat we slechts weinig beeldjes hebben voor de plaats-tijdgrafiek is het lastig om een nette en gladde snelheid-tijdgrafiek te maken. We kunnen dus niet heel veel zeggen over het verloop van de snelheid maar we kunnen daarover wel wat aannames maken.

Marnix beweert dat de vinger aanvankelijk eenparig versneld beweegt, totdat er 2,5 cm is afgelegd. Vanaf dat punt vertraagt de vinger eenparig en komt bij een afstand van 5 cm tot stilstand.

d) Teken de v,t grafiek die bij de beweging hoort zoals Marnix hem voorstelt. Tekenen wil zeggen dat je ook waardes moet neerzetten in je grafiek.

e) Bereken de versnelling die de midelvinger volgens Marnix ondervindt tijdens de beweging.

f) Reken eens na hoeveel g dat is.