Beste Koen,

1: bedoel je nou de energie die "verloren" gaat als gevolg van die wrijvingskracht, of de wrijvingskracht zelf? De grootte van de kracht heeft niks met de afgelegde weg te maken, de energie wél, want de arbeid die een kracht levert is inderdaad afhankelijk van de afgelegde weg. (W= F·s)

2) verder hangt het er van af wélke wrijvingskracht je bedoelt. Als het gaat om de gewone wrijving van bijvoorbeeld een stoel die je over de grond schuift, dan is die gewoon nagenoeg onafhankelijk van de snelheid. De rolwrijving, van een wiel onder je stoel bijvoorbeeld, hangt ook nagenoeg niet af van de snelheid. Luchtwrijvingskracht bijvoorbeeld dan weer wel. Die neemt bij hogere snelheden toe met het kwadraat van de snelheid Fw = c·v² (en in die constante zitten dan kenmerken van het voorwerp dat beweegt en de stof waardoorheen het beweegt, zoals een factor voor stroomlijn, frontaal oppervlak en "stroperigheid" van het medium.

Dus voor die luchtwrijvingskracht: verdubbelt je snelheid, dan verviervoudigt je kracht.

Groet, Jan

We hebben een balletje aan een slinger gehangen en hebben de maximale snelheid in de evenwichtsstand gemeten bij een bepaalde uitwijking. Deze hebben we ook berekend met mgh = 1/2mv2 en het verschil is de energie van de wrijvingskracht die dus "verloren" is gegaan..

We wilden dus kijken hoe de wrijvingsenergie verandert als de snelheid verandert. Alleen de grafiek uit de bijlage geeft een rechte lijn en die klopt dus niet?



of hebben we simpelweg te weinig metingen?

Beste Koen,

 Om te beginnen: kracht meet je niet in joule. Je kunt wel de ARBEID die de zwaartekracht uitoefende in joule uitdrukken.


5 mogelijke redenen waarom jij niet ziet wat je denkt te moeten zien:

1) formules die je toepast op slingers zijn niet meer dan benaderingen die slechts gelden voor hele kleine uitwijkingen, en dat heeft niet alleen met wrijving te maken, maar vooral ook met de benadering die gebruikt wordt in de afleiding voor die formule. Daarin wordt namelijk gesteld dat voor kleine hoeken geldt dat de sinus van een hoek (vrijwel) gelijk is aan de uitwijking, "waardoor we mogen stellen dat.......", en dan rolt er een mooie formule uit.

2) de luchtwrijvingsformule, waarbij die wrijvingskracht afhangt van het kwadraat van de snelheid, gaat pas serieus gelden vanaf wat hogere snelheden.

3) de snelheid van je slinger varieert binnen een halve periode van 0 tot zijn maximum. Je meet/berekent dus de gemiddelde wrijvingskracht, maar theoretisch hangt die samen met een kwadraat van een snelheid, waardoor je hem dus zou moeten uitzetten tegen het gemiddelde van de kwadraten van alle gemiddelde snelheden die je slinger, gemeten over miljoensten van seconden, had.

4) Heb je wel voldoende metingen, en zijn je meetfouten hierin wel voldoende in je grafiek terechtgekomen? Zou je op basis van dezelfde metingen en een juiste toepassing van foutmarges niet net zo makkelijk holle als bolle krommes als rechtes kunnen trekken?

5) Al heb je er voldoende, je grafiek is maar een heel klein stukje van een hele grote kromme. Een stukje van een kromme, mits ver genoeg uitvergroot, lijkt altijd recht. Daarop is zelfs een hele wiskundetak (differentiaalrekening) gebaseerd.

Natuurkunde zit vol met benaderingen, afrondingen e.d. De echte wereld is oneindig veel ingewikkelder dan die uit de school-natuurkundeboekjes. Het gebruiken van formules buiten het gebied waar ze (ook vaak dan nog bij benadering) gelden is gevaarlijk. Dit klinkt als een diskwalificatie van een heel vakgebied. Dat is het niet. Juist als je wat wil betekenen in een praktische wereld is het juist zinvol een beetje praktisch te blijven denk ik.

Ik weet niet wie ooit met deze uitspraak kwam, maar "a difference that makes no difference is no difference" wordt daarom in de praktische wereld vaak toegepast.

En jouw verschil in snelheden is een verschil dat eigenlijk (nauwelijks) verschil maakt.

Groet, Jan

Maar als dus de snelheid met het kwadraat toegneemt dan verdubbelt wrijvingskracht? Dat zou er op grote schaal, zonder meetafwijkingen uit moeten komen..? Hoe zou de snelheid, wrijvingsenergie-grafiek er dan uitzien?

Dat zeg je niet goed: 

ik zei: 

Luchtwrijvingskracht bijvoorbeeld dan weer wel. Die neemt bij hogere snelheden toe met het kwadraat van de snelheid Fw = c·v² (en in die constante zitten dan kenmerken van het voorwerp dat beweegt en de stof waardoorheen het beweegt)

Ofwel, vul voor v eens 2 m/s in: F is dan constante x 2² = c·4

nou verdubbel je de snelheid, v= 4 m/s, dan wordt F .............,

Dus, zeg het nu nog maar eens....... 

Groet, Jan