Verkeerde afleiding?

Niben stelde deze vraag op 14 mei 2015 om 21:18.

 Hallo,

Ik had een korte vraag over deze vraag:

22. Bij kogelstoten is het de bedoeling dat de kogel zover mogelijk van de kogelstoter de grond raakt. Het op gang brengen van de kogel wordt "stoten" genoemd. In deze opgave verlaat de kogel de hand op een hoogte van 2,50 m met een snelheid van 12 meter per seconde. De luchtweerstand op de kogel wordt verwaarloosd in deze opgave. Hoe ver van de kogelstoter de kogel de grond raakt, hangt af van de stoothoek: de hoek met de horizontaal waarmee de kogel de hand verlaat.
Bereken hoe ver de kogel komt als hij van die hoogte horizontaal wordt weggeschoten.

Deze opgave is te beantwoorden met de formule s(t)=0,5*g*t2. Vul g en s in, isoleer t, en vermenigvuldig deze gevonden tijd (0,731 seconde) met de horizontale snelheid, 12 m/s. Op deze manier kom je op een antwoord van 8,6 meter.

Maar ik was de formule s(t)=0,5*g*t2 helemaal vergeten, hoewel hij voor mijn neus in de Binas stond. Ik begon de boel zelf af te leiden. Maar ergens ging het fout. Ik weet niet waar het fout gaat dus ik hoop dat u mij kunt helpen, want ik vind het leuk om het helemaal goed af te kunnen leiden.

Ik begon met a=Δv/Δt, a is hier 9,81. Maar Δv is te schrijven als Δs/Δt. Dus dan staat er: 9,81=(Δs/Δt)/Δt. Dat is hetzelfde als: 9,81=Δs/(Δt2). En dus: Δt2=Δs/9,81. Δs is bekend, dat is 2,50 meter. Invullen: Δt2=2,50/9,81. Dus Δt=√(2,50/9,81) Maar dit komt uit op 0,5 seconden, en dat is niet hetzelfde als de 0,731! What am I doing Wrong?

Groeten, Niben

Reacties

Theo de Klerk op 14 mei 2015 om 23:30
Je fout zit in het feit dat je de "delta's" verkeerd interpreteert en meer in differentiaalrekeningtermen moet denken.  v = Δs/Δt zoals je zegt, maar dan is Δv  NIET Δs/Δt want dat was nu net v.  Δv = Δ(Δs/Δt) = Δ2s/Δt
(bij normale differentiaalrekening:  a = dv/dt = d(ds/dt)/dt = d2s/dt2 = d2/dt2 s

Dus 9,81 = s" 
en dan met integreren (de integratieconstante even weglatend)  9,81 t = s' = v
en dan 1/2 * 9,81 * t2 = s

Dit komt prima overeen met zoals je de bewegingsvergelijkingen van een versnelde beweging kent:

s = 1/2 a t2 + v0 t + s0
v = ds/dt = at + v0
a = dv/dt = d2s/dt2 = a
(de integratie constantes als je van a naar s integreert zijn resp. de v0 (beginsnelheid) en s0 (de beginafstand).  Beiden worden vaak als 0 genomen (geen beginsnelheid en vertrekken vanuit s=0)

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Clara heeft achtentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Clara nu over?

Antwoord: (vul een getal in)