Dag Trude,

al vallend vind er een energie-omzetting plaats van hoogte-energie naar bewegingsenergie.

Direct na de stuit gaat dat andersom

Kun je nu aan de hand van de formules voor die twee vormen van energie beredeneren of die hoogtefactor en die snelheidsfactor gelijk zouden zijn of niet?

Laat je gedachten eens zien?

Groet, Jan

Hallo,

 

Allereerste bedankt voor de snelle reactie!
Nu moet ik toegeven dat we niets met formules hoeve te berekenen. We hoevel alleen maar de stuitfactor en de snelheidsfactor uit te rekenen. En vervolgens zeggen ofdat deze gelijk (horen te) zijn en waarom wel of niet...

 

Groeten

Waarschijnlijk hebt u wel gelijk dat we het met een aantal formules moeten uitrekenen. We hebben hier alleen geen instructie of les over gehad en zouden dus niet weten hoe ...:S

Groet

Probeer eens een energie-balans op te maken. Aannemend dat energie behouden blijft moet voor elke situatie aangegeven kunnen worden welke energie-uitingen we zien. Tezamen moet steeds dezelfde hoeveelheid gevonden worden, maar misschien verdeeld over meerdere soorten:

1. Bal wordt op een hoogte vastgehouden. Energie soorten? Onderlinge verdeling van de totale energie (globaal, niet berekend)

2. Bal wordt losgelaten en valt. Energie soorten vlak voor de stuitering?

3. Bal stuitert. Wordt ingedrukt en veert omhoog doordat de grond een tegenkracht uitoefend. Welke energie soorten tijdens deze terugkaatsing?

4. Bal veert omhoog tot de maximale stuiterhoogte. Welke energie soorten hebben we op het hoogste punt? Hoe groot is dit vergeleken met situatie 1?  Waar is het verschil in energie naar toe gegaan?

5. Bal valt terug tot vlak bij de grond (als in 2). Welke energiesoorten zijn er nu? Hoe is de verdeling?

6. Herhaling van 3

7. Herhaling van 4

enz... tot na 3 de bal op de grond blijft liggen.

 

Hallo,

Bedankt voor uw reactie. Alleen zijn we nu naar een discreet antwoord op zoek... We hebben een aantal waarden. We gebruiken een stuiterbal. HIervan meten we de stuitfactor op verschillende hoogtes. De gemiddelde stuitfactor (stuithoogte/valhoogte) = 0,582 m. De snelheidsfactor (snelheid na de stuiter/snelheid voor de stuiter) = 0,873. Dit is natuurlijk niet gelijk. We moeten nu uitleggen waarom de stuitfactor en de snelheisfactor gelijk zouden moeten zijn (of niet) en waarom..?

Het rekenen met de verschillende soorten energien is wle goed, maar ik denk dat dat niet helemaal de bedoeling is. 

Ik hoop dat u ons toch verder kan helpen..?

Groeten...

Trude, 3 jun 2011

Het rekenen met de verschillende soorten energien is wle goed, maar ik denk dat dat niet helemaal de bedoeling is. 

 

Het zal toch niet andres kunnen, en verklaart m.i. redelijk goed  de experimentele verschillen die je vindt tussen die twee factoren.

hoogte-energie bereken je namelijk met m·g·h

bewegingsenergie bereken je met ½m·v²

en let daarbij dus op dt kwadraatje bij die v

bereken eens kwadraat van snelheid ná de stuit gedeeld door kwadraat snelheid vóór de stuit?

Dan zit je nóg met een behoorlijk verschil tussen beide factoren, en moet er mogelijk eens gekeken worden naar meetfouten, of naar invloeden op snelheid of hoogte die  we over het hoofd zien?

Groet, Jan

Hallo,

ZWaarteenergie wordt dan: m*g*h
m=0,25 Kg
g=9,81
h=2 m

dus Ez=0,25*9,81*2=4,91 J

De kinetische energie is dan 1/2mv²

Maar moet ik nu de snleheid van voor of van na het stuiteren pakken?

Verder... kunnen we zoals u zei de snlheid in het kwadraat doen (waarom?)

Dan krijg je 3,51² / 4,02² = 0,762

Wat kan ik hier verder mee..?

Hey Trude,

Ik ben momenteel met een soortgelijke opdracht bezig. Dus ik volg even jouw conversatie met Jan. Een stuiterbal van 250 gram is best zwaar hoor. Die van ons was 90 gram. Maar voor de berekening maakt dat even niets uit, het is maar dat je er op let...

Hopen dat Jan zometeen nog even reageert, zodat we snel verder kunnen!

Groetjes, Rickie

Wat er bij die stuit gebeurt is dat er energie "verloren" gaat.

Als je om dat "verlies" in te schatten uitgaat van snelheden voor en na de stuit, dan probeer je dus indirect de verliezen aan bewegingsenergie in te schatten. Bewegingsenergie is echter niet recht evenredig met snelheid, maar kwadratisch evenredig.

Nu blijft er nog steeds een verschil (en ik hoop dat je de snelheden en hoogtes hebt vergeleken bij één en dezelfde stuit).

Dat betekent dat je meetfouten maakt (kans is klein dat dat forse fouten zijn, want je hebt de computer het werk laten doen, en we nemen aan dat de TOA de meetapparatuur fatsoenlijk calibreerde)

Tja, gaat er dan ergens nóg energie verloren die je wél merkt als je het een vergelijkt, maar niet of minder merkt als je eht ander vergelijkt?

Kun je dezelfde factoren eens berekenen voor opeenvolgende (en dus steeds lagere) stuiten?  

Groet, Jan

Hallo,

Hert verlies is volgens mij niet heel moeilijk te berekenen...
Beginsnelheid is 4,02, na de stuit is de snelheid 3,51. Dus dan doe je 3,51/4,02=0,873 oftewel 87,3% van de beginsnelheid. Van de kinetische energie is dus 0,873² =0,762 en 1-0,762*100=23,8 procent verloren gegaan?

Verder zal het niet gaan om bij een opeenvolgende stuiter de dingen te berekenen omdat we de grafie maar van een stuit hebben... :(

Maar u zegt dat de snelheid en beweging kwadratisch evenredig zijn. Betekent dit dat snelheid^₂ = beweging óf snelheid = beweging² ?

Groetjes, Trude

Trude, 3 jun 2011

Hallo,

Hert verlies is volgens mij niet heel moeilijk te berekenen...
Beginsnelheid is 4,02, na de stuit is de snelheid 3,51. Dus dan doe je 3,51/4,02=0,873 oftewel 87,3% van de beginsnelheid. Van de kinetische energie is dus 0,873² =0,762 en 1-0,762*100=23,8 procent verloren gegaan?

Verder zal het niet gaan om bij een opeenvolgende stuiter de dingen te berekenen omdat we de grafie maar van een stuit hebben... :(

Het is daarbij best mogelijk dat we meetfouten hebben gemaakt. De snelheid hebben we geconstateert met IP-coach maar de hoogtes van de bal moesten we handmatig meten.

Maar u zegt dat de snelheid en beweging kwadratisch evenredig zijn. Betekent dit dat snelheid^₂ = beweging óf snelheid = beweging² ?

Groetjes, Trude

 

Ik ;as uw reactie nog eens goed, en ja ik maakte een grote fout...

Ik heb de waarden niet bij dezelfde hoogte genomen, dus hier nogmaals...

Zwaarte ernegie= mgh
Ez=0,25*9,81*1,2=2,943 J

Bewegingsenergie=1/2mv²
Ek=1/2*0,25*(4,02)² =2,020 J

Nu is het verschil al een groot stuk kleiner. Alleen heb ik wel bij de formule van bewegingsenergie de snelheid voor het stuiteren gepakt, is dat goed..?

Jan van de Velde, 3 jun 2011

Tja, gaat er dan ergens nóg energie verloren die je wél merkt als je het een vergelijkt, maar niet of minder merkt als je eht ander vergelijkt?

 

We praten langs elkaar heen, ik stelde mijn vraag misschien een beetje te "verstopt".

Laat ik het dan zó zeggen: je meet snelheid direct vóór en direct ná de stuit. Behalve "verliezen" door inwendige wrijving in de bal en in het stuitoppervlak kan er weinig anders gebeuren. Je zult dus vrij nauwkeurig dat "stuitverlies" kunnen vaststellen als je de bewegingsenergieën voor en na de stuit berekent op basis van je gemeten snelheden.

Kan er nog energie "verloren" gaan als je de begin-en eindHOOGTES vergelijkt en op basis daarvan gaat rekenen? Ofwel, kun je nog een soort energie"verlies" bedenken dat de bal op weg naar beneden en terug naar boven oploopt, behalve dat "stuitverlies"?  

Als je dat kunt heb je twee redenen waarom die snelheidsfactor en die hoogtefactor verschillen.

Groet, Jan

Hey,

Fijn dat u het og een beetje meer hebt uitgelegd. Het begint nu eindelijk HELEMAAL duidelijk te worden en ik snap ook waar ik mee bezig bent!

Een tweede factor zou denk ik de luchtwrijving kennen zijn, als deze tenminte niet te verwaarlozen is.

Als ik nog een ding mag vragen; met hetgeen waar u de hoogtefactor en ik de stuitfacor mee aanduidt, bedoelen we dnek ik hetzelfde. Maar u zegt dat wanneer we een tweede factor (zie hierboven) vinden, we twee redenen hebben waarom de stuit- en snelheidsfactor verschillen... Maar het verlies van energie heeft toch invloed op beide factoren? Of is et zo dat hij op de ene factor meer invloed heeft dan op de andere, waardoor er een verschil ontstaat?

Groeten, Trude

Dan heb je mijn verhaal toch nog niet helemaal goed begrepen.

Als je werkt met een hoogtefactor bepaal je namelijk niet alleen het verlies aan inwendige wrijving door het stuiten, maar tegelijk neem je ook luchtweerstand mee over het hele traject van beneden naar boven en weer terug.

Als je werkt met een snelheidsfactor meet je vlak vóór en vlak ná de botsing. Als je dan die snelheden omrekent naar bewegingsenergie zit het verschil alleen in die inwendige wrijving door het stuiten. (Je balletje zal een beetje in temperatuur gestegen zijn). Maar omdat het balletje tussen vlak voor de stuit en vlak na de stuit een verwaarloosbare afstand aflegt is het energie"verlies" door luchtweerstand óók verwaarloosbaar.

Zou je kunnen beredeneren wat er met die twee factoren gebeurt  als je in volgende stuiten gaat kijken (waarbij de bal dus steeds van een lagere hoogte begint). Komen stuitfactor en sneheidsfactor dan steeds dichter bij elkaar te liggen, blijven ze even ver uit elkaar, of komen ze juist verder uiteen te liggen?

Ik neem aan dat de snelheids- en stuitfactoren dichter bij elkaar komen te liggen...

Je antwoord is correct. Als je dat kunt BEREDENEREN dan heb je denk ik wel grotendeels begrepen wat er aan de hand is.

Hallo,

Nou dit is dan voor de laatste keer. Ik hoop dat het berendeneren lukt, ben er niet helemaal zeker van dat ik het goed denk maar ik ga het zeker proberen! Als ik alleen datgene beredeneer in mijn verslag, is dat dan voldoende..?

Alvast hartelijk bedankt voor alle reacties en uitleg! Ik heb er echt een hoop aan gehad...

Groetjes, Trude

Nou, als je de conclusies pakt die we hierboven al bereikten én je beredeneert netjes waarom die factoren dichter tot elkaar komen als de stuithoogte minder en minder wordt dan moet dat zeker voldoende zijn.

Laat je redenering eens zien hier? Want dat kan in een paar zinnen.

Ik wet niet of het zo is, maar ik denk dat: De stuithoogte wordt steeds kleiner, maar de valhoogte ook weer dus houdt je een gelijke stuitfactor. Maar de snelheid wordt wel steeds kleiner dus komen de waarden steeds dichter bij elkaar te liggen...

Groeten

Jan van de Velde, 3 jun 2011

Laat ik het dan zó zeggen: je meet snelheid direct vóór en direct ná de stuit. Behalve "verliezen" door inwendige wrijving in de bal en in het stuitoppervlak kan er weinig anders gebeuren. Je zult dus vrij nauwkeurig dat "stuitverlies" kunnen vaststellen als je de bewegingsenergieën voor en na de stuit berekent op basis van je gemeten snelheden.

Eh Meneer Jan...
Ik luister ook nog even met een oortje mee...
Maar dit bedoelt u waarschijnlijk als ''hetgeen we hierboven al hadden gevonden''. De eerste verklaring dus. Maar wat bedoelt u hier precies mee? :S

Groeten, Rickie

Trude, 3 jun 2011

Ik wet niet of het zo is, maar ik denk dat: De stuithoogte wordt steeds kleiner, maar de valhoogte ook weer dus houdt je een gelijke stuitfactor. Maar de snelheid wordt wel steeds kleiner dus komen de waarden steeds dichter bij elkaar te liggen...

Hier beredeneer je jammer genoeg niks:  je zegt dat de snelheid steeds kleiner wordt, maar ja, de hoogte ook. Waarom zouden die factoren dat toch steeds nader tot elkaar gaan komen?

Waarvan hangt luchtweerstand af?

Van het frontaal oppervlak en de snelheid?

Rickie, 3 jun 2011

Ik luister ook nog even met een oortje mee...

prima, maar help dan eens een handje?

Waarom verschillen die hoogtefactor en snelheidsfactor, terwijl ze beide een energieverliesfactor moeten aanduiden? Want dát is de vraag die aan jullie gesteld wordt. Het kán niet zo zijn dat het energieverlies afhangt van hoe je meet, dat is de wereld op zijn kop. Dat verschil móet dus verklaard worden. Dát is hierboven al gebeurd. Twee oorzaken voor dat verschil.

En waarom zouden die factoren steeds dichter bij elkaar komen te liggen naarmate de stuithooge afneemt? Beredeneer dat en ej begrijpt helemaal waar stuiten over gaat.

Trude, 3 jun 2011

Van het frontaal oppervlak en de snelheid?

goed, wat gebeurt er met die snelheid naarmate de bal verder stuitert?

Die wordt natuurlijk kleiner!

Waarom verschillen die hoogtefactor en snelheidsfactor, terwijl ze beide een energieverliesfactor moeten aanduiden?

De ene verliest zeker meer energie of zoiets dergelijks..?

Groeten

Trude, 3 jun 2011

Die wordt natuurlijk kleiner!

en wat gebeurt er dus met de "verlies"post luchtweerstand, en wat gebeurt er dus met het verschil tussen hoogtefactor en snelheidsfactor?

Rickie, 3 jun 2011

Waarom verschillen die hoogtefactor en snelheidsfactor, terwijl ze beide een energieverliesfactor moeten aanduiden?

De ene verliest zeker meer energie of zoiets dergelijks..?

natuurkunde houdt niet zo van "of zoiets dergelijks".

vertel dat eens netter?

Ehm, de luchtweerstand wordt kleiner, omdat de snelheid lager wordt... En dan komen de tweefactoren dichter bij elkaar te liggen maar ik snpa nog niet precies hoe...

natuurkunde houdt niet zo van "of zoiets dergelijks".

vertel dat eens netter?

Tja.. de ene energievorm verliest procentueel meer energie door de stuiter dan de andre energie vorm..?

 

Groeten, Rickie

Trude, 3 jun 2011

Ehm, de luchtweerstand wordt kleiner, omdat de snelheid lager wordt... En dan komen de tweefactoren dichter bij elkaar te liggen maar ik snpa nog niet precies hoe...

wat ik eerder zei

Laat ik het dan zó zeggen: je meet snelheid direct vóór en direct ná de stuit. Behalve "verliezen" door inwendige wrijving in de bal en in het stuitoppervlak kan er weinig anders gebeuren. Je zult dus vrij nauwkeurig dat "stuitverlies" kunnen vaststellen als je de bewegingsenergieën voor en na de stuit berekent op basis van je gemeten snelheden.

 Kan er nog energie "verloren" gaan als je de begin-en eindHOOGTES vergelijkt en op basis daarvan gaat rekenen? Ofwel, kun je nog een soort energie"verlies" bedenken dat de bal op weg naar beneden en terug naar boven oploopt, behalve dat"stuitverlies"?

Kortom, als je de hoogtefactor toepast neem je dat energieverlies door luchtweerstand wél mee, als je de snelheidsfactor toepast doe je dat niet. Maar ja, als die snelheid en daarmee de luchtweerstand afneemt ..... (maak de zin af, die iets moet gaan zeggen over eht verschil tussen de twee factoren)   

Rickie, 3 jun 2011

natuurkunde houdt niet zo van "of zoiets dergelijks".

vertel dat eens netter?

Tja.. de ene energievorm verliest procentueel meer energie door de stuiter dan de andre energie vorm..?

 

Groeten, Rickie

een energievorm kan geen energie verliezen. De bal wel.

Maar ja, als die snelheid en daarmee de luchtweerstand afneemt .....dan wordt de hoogtefactor/stuitfactor groter en de snelheidsfactor blijft gelijk dus komen de factoren dichter bij elkaar te liggen!

 

Dus de bal verliest met de stuiter meer zwaarte dan bewegingsenergie...

Rickie

Rickie, 3 jun 2011

Dus de bal verliest met de stuiter meer zwaarte dan bewegingsenergie...

Rickie

dat kan niet, want hoogte-energie en bewegingsenergie worden steeds in elkaar omgezet.

 

dat kan niet, want hoogte-energie en bewegingsenergie worden steeds in elkaar omgezet.

Dan zou ik het eignelijk niet weten...

Rickie

Trude, 3 jun 2011

Maar ja, als die snelheid en daarmee de luchtweerstand afneemt .....dan wordt de hoogtefactor/stuitfactor groter en de snelheidsfactor blijft gelijk dus komen de factoren dichter bij elkaar te liggen!

 

Yep. Bij die hoogtemetingen neem je het energieverlies als gevolg van luchtweerstand mee náást het verlies aan inwendige wrijving door de stuit. Naarmate de bal lagere snelheden bereikt neemt de luchtweerstand sterk af (en dus ook het gevolg ervan). De hoogtefactor zal dus naar de snelheidsfactor toekruipen.

Kijk, eigenlijk moeten we de stuiterigheid van een balletje beoorden op hoe gering het energieverlies is bij de stuit.

Hoogtes voor en na de stuit vergelijken lijkt ideaal: er is een rechtevenredig verband tussen hoogte en energie, namelijk E=m·g·h. Dat rekent makkelijk. Er is echter één groot nadeel: we beoordelen het balletje slechter dan het is, omdat we onvermijdelijk de luchtweerstand erbij betrekken (tenzij we de proef op de maan gaan uitvoeren natuurlijk)

Snelheden voor en na gaan vergelijken heeft weer een ander nadeel: er is namelijk geen rechtevenredig maar een kwadratisch verband tussen energie en snelheid: E= ½·m·v²
Dat betekent dat we de bal gúnstiger beoordelen dan hij is, want stel dat een bal bij een stuit 90% van zijn snelheid behoudt, dan behoudt hij eigenlijk maar (90%)² = 81 % van zijn energie.

leuk vervolgproefje: vergelijk hoogtefactor en snelheidsfactor van een zware stuiterbal met die van een licht pingpongballetje. Bij welke bal verwacht je een groter verschil tussen beide factoren, en waarom?

Groet, Jan

Goedemorgen,Leuk dat u dit laatste noemt, het is ook onze opdracht om de proef te doe met een pingpongballetje én een stuiterbal. Ik verwacht dat de factoren van het pingpongballetje verder uit elkaar liggen omdat deze haast veel minder luchtweerstand ondervindt (door het relatief kleine oppervlak). Als de snelheid uiteindelijk kleiner wordt, is er dus lang niet zoveel verschil door ''het wegvallen van het verlies door de luchtweerstand''.Groeten, TRude

dat kan niet, want hoogte-energie en bewegingsenergie worden steeds in elkaar omgezet.

Is het dan zo dat je verschil hebt omdat de beweginsenergie en de snlheid kwadratisch evenredig zijn?

Groet, Rickie

Rickie, 4 jun 2011

dat kan niet, want hoogte-energie en bewegingsenergie worden steeds in elkaar omgezet.

Is het dan zo dat je verschil hebt omdat de beweginsenergie en de snlheid kwadratisch evenredig zijn?

Groet, Rickie

Onder andere. De belangrijkste reden heb ik omstandig hierboven uitgelegd. Dus, ik zou zeggen, lees dat nog eens goed, en speel bij die uitleg in gedachten steeds het "fimpje" van dat stuiterende balletje af.

Groet, Jan

Trude, 4 jun 2011

 Ik verwacht dat de factoren van het pingpongballetje verder uit elkaar liggen omdat deze haast veel minder luchtweerstand ondervindt (door het relatief kleine oppervlak). Als de snelheid uiteindelijk kleiner wordt, is er dus lang niet zoveel verschil door ''het wegvallen van het verlies door de luchtweerstand''. Groeten, TRude

Ik verwacht ook dat die factoren bij eht pingpongballetje verder uiteen liggen, maar NIET om de reden die jij noemt, integendeel. Ik verwacht dat even grote pingpong- en stuiterballen hier ook een serieus verschil laten zien voor die twee factoren.
Misschien eens proberen om een stuiterbnal te pakken te krijgen die even groot is als een pingpongbal, dan sluit je die factor van dat doorsnee-oppervlak in ieder geval uit als verschilfactor.

En als je de resultaten van dat proefje hebt, denk dan eens na over de vraag waarom een veertje langzamer valt dan een loden kogeltje? Enneh, als je de proef dan toch nog eens gaat uitbreiden, doe dan ook eens een derde proef met metingen voor die factoren bij een serie verschillende stuithoogten? zien we gelijk of onze hypothese  dat bij kleinere stuitjes die hoogte- en snelheidsfactoren dichter bij elkaar komen te liggen correct is.

Groet, Jan

HAllo,

Dat is inderdaad en goed idee. Helaas hebben we daar nu de tijd niet meer voor, het moet maandag ingeleverd worden. We hebben al wel een lijst met verschillende stuithoogte, die zouden we eventueel kunnen gebruiken. De snelheid daarentegen hebben we maar op een hoogte...

In ieder geval hartelijk dank voor alle uitleg... Ik snap het nu idd wel. Excuses voor de vele vragen en niet kloppende antwoorden die u weer moest gaan verbeteren..:) Met onze PO gaat het in ieder geval lukken, deze vraag was ook maar 1/5 deel van de hele opdracht!

Nogmaals vriendelijke bedankt!

Groeten, Trude

TRude, 4 jun 2011

deze vraag was ook maar 1/5 deel van de hele opdracht!

 

Dan kan in ieder geval niemand je verwijten daarvoor niet je uiterste best te hebben gedaan.

graag gedaan

groet, Jan