Een tennisbal of stuiterbal... Wat wil je modeleren? En bal die van een hoogte naar beneden valt en dan een paar keer stuitert?

Wat voor beweging maakt zo'n bal tijdens val of opstijging? Welke formules horen daarbij? Hoe zijn de opvolgende maximale hoogten? Wat zegt dat over energie-behoud of verlies? Waar gaat dat dan heen?

Zo moet je toch aan een model kunnen werken. En telkens als je wat hebt dat ergens op lijkt qua echte bal, dan kun je er nog een invloed bijnemen om te zien hoe dat dan weer de stuiter verandert.

Denk even aan wat de situatie is die je wilt modeleren, wat daarin essentieel is en wat in eerste instantie als onbelangrijk kan worden weggelaten. En  dan welke natuurkundestof en -formules je kent bij zo'n situatie.

En dat gezegd zijnde, bouw je model stap voor eenvoudige stap op, en controleer na iedere toevoeging of je model op een natuurlijke manier werkt.

Begin dus eens met een bal die recht naar boven wordt afgeschoten, en waarop verder alleen de zwaartekracht werkt. Test uitvoerig, en als dat fatsoenlijk werkt, probeer dan iets te bedenken om de bal schuin omhoog weg te schieten. Weer testen.

Als er dan ergens onderweg ineens iets niét meer goed gaat, dan weet ej namelijk steeds precies war je de fout moet zoeken, en heb je de fout meestal ook vlot gevonden.

Loop je in zo'n overgang vast, plaats dan hier je laatst werkende versie met een beschrijving van wat die moest doen (en dus ook fatsoenlijk deed) en vervolgens het model mét de aanpassing én een beschrijving van wat je van die aanpassing verwachtte én een beschrijving van wat je aanpassing voor gevolg had.

Maar bedenk dus wel, zo'n "troubleshoot" is alleen doenbaar als je het zó gestructureerd aanpakt. Hier 40 modelregels met 3 fouten onder elkaar plakken en dan allerlei nauwelijks meer fatsoenlijk te beschrijven gekke dingen door elkaar zien gebeuren is een tijdrovend en allerminst lollig karweitje om te gaan zitten uitvlooien. Dan werkt schrappen en gestructureerd opnieuw beginnen meestal vlotter.

Groet, Jan

Heel erg bedankt voor jullie tips,

ik ben nu al een stuk verder met mijn model, alleen kan ik de formules voor het stuiteren van een bal niet vinden. Luchtweerstand en hoek heb ik al ingebouwd.

MvG,

Anna

> alleen kan ik de formules voor het stuiteren van een bal niet vinden

Natuurkunde wordt door velen beschouwd als een Harry Potter magische omgeving waar je alleen formules (toverspreuken) moet kennen om iets uit te voeren. En als je dat niet kunt dan word je nooit een grote natuurkundetovenaar.

Zo zit het natuurlijk niet. De "formule" is het einde van de rit, een handige wiskundige samenvatting van het proces dat je waarneemt en waarvan je de redenen denkt te weten en te hebben doorgrond.

Dus er is niet zomaar een "formule" (ook al staat Binas er vol mee) voor een situatie als je die situatie niet goed kent. Vaak eist het ook veel meet- en experimenteerwerk samen met algemenere kennis van processen om te achterhalen hoe bijvoorbeeld (zoals recent in deze vraagbaak ook gevraagd waarop geen pasklaar antwoord is) een drukverdeling is in een waterslang met 6 aftakkingen of de luchtstroom langs een warmwatergeiser met bepaalde opbouw.

Neem je eigen situatie.

Een stuiterende bal. Die steeds minder stuitert. Bij loslaten van een hoogte heeft het een bepaalde energie. Die wordt gebruikt bij het vallen (zet zich om in kinetische energie) om steeds sneller te vallen.

Uitgangspunt is dat energie behouden blijft. Dit is een van de grondprincipes van de natuurkunde. Als we dat loslaten moet het hele vak opnieuw worden uitgevonden. Vragen die je jezelf kan stellen bij het experiment of modelleren ervan zijn:

• Als er geen energie van de bal wordt afgenomen, hoe hoog kan het dan weer opstuiteren?
• Als er wel energie naar elders wordt afgevoerd, hoe hoog (tov eerder) komt de bal dan? En hoe hard valt hij vervolgens (tov eerdere vallen)?
• Kun je in je model een "afvoer" modelleren (een gebeuren waarbij energie wordt overgenomen) zodat de bal minder overhoudt? Is zo'n afvoer qua grootte zelf te regelen (meer/minder)?
• Als de bal minder overhoudt, kan ik dan dezelfde, orginele uitgangspunten (incl formules die ik al had geformuleerd aan het begin) nog steeds handhaven maar nu met de nieuwe (mindere) energiewaarden? En hoe gedraagt de bal zich dan?

Stuiteren begint met kijken hoe een bal op de grond wordt ingedeukt, elastisch weer opveert en een kracht heeft zich tegen de grond af te zetten en op te stuiteren. Wat gebeurt er allemaal als die bal met de grond interactie heeft?

Oke bedankt! Ik weet alleen de stuiterfactor van een tennisbal niet. Weet iemand deze uit zijn hoofd?

Groeten, Anna

>Ik weet alleen de stuiterfactor van een tennisbal niet. Weet iemand deze uit zijn hoofd?

Hier bega je dezelfde formule of tabellen-fout alsof alles ergens gedocumenteerd staat of uitgezocht is. Elke tennisbal zal anders zijn. Afhankelijk van hoe groot die is, hoe stijf opgeblazen, de materiaalsoort enz. Er is dus geen "de" tennisbal. Er zijn vele "een" tennisbal.

Als maat voor stuiteren wordt wel vaak voor veel ballen onderzocht hoe hoog een bal komt (h) na een stuiter als hij van een hoogte H is losgelaten. De "stuiterfactor" S wordt gegeven door 

S = √ (h/H)

Als de bal even hoog terug stuitert als waar hij is losgelaten is h/H = 1 en de stuiterfactor ook 1. Dat is een ideale bal zonder energieverlies bij stuiteren of luchtweerstand. Een klomp klei die zo naar beneden valt en meteen blijft liggen heeft een S van 0 omdat h/H = 0/H = 0

Ballen heten voldoende te stuiteren als  0,78 < S < 0,91