Vallende kegel
EinsteinJR stelde deze vraag op 25 november 2017 om 15:47.Hallo!
Ik heb een vraagje over mijn schoolopdracht, ik zit momenteel in de 5e klas van het VWO en moet een experimentje uitvoeren.
Mijn onderwerp is de vallende kegel. Ik moet de diameter variëren en zo tot een verband komen met de valsnelheid (onder gelijke hoek). Nu heb ik mijn hoofd dat des te groter het oppervlak is van boven, des te groter de luchtweerstand is en zo de valsnelheid afneemt.
De meetopstelling die ik in gedachte heb houdt in dat alle kegels van een gelijke hoogte laat vallen, en zo de tijd meet tot dat de kegel de grond raakt om vervolgens tot een verband te komen.
Het verband moet in de context f(x) = cw komen te staan (b.v. een omgekeerd kwadratisch verband).
Zouden jullie mij kunnen helpen met een aanwijzing zodat ik het verband wat sneller en gemakkelijker kan vinden?
Groetjes!
Reacties
Allerlei effecten zoals vormfactor kun je vangen in een constante "cw" specifiek voor dat voorwerp door de evenredigheid tot een gelijkheid te maken:
F(t) = cw Av(t)2 = m.a(t)
maar F, v en a zijn wel tijdsafhankelijk: als de weerstand intreedt zal de valsnelheid afnemen. Dan wordt het misschien toch weer een modelletje opzetten...
EinsteinJR plaatste:
tot een verband komen met de valsnelheid
Want dan zou je niet te zware kegels moeten pakken, bijvoorbeeld van papier, die bereiken dat evenwicht gauw. En dan zou je tijd kunnen meten vanaf twee meter onder het loslaatpunt (daar heeft zo'n holle papieren kegel al wel nagenoeg die terminal velocity) tot onderin het trappenhuis. Zo vermijd je dat beginstuk waarin je kegel nog versnelt en dat dus je verband onduidelijk maakt.
Groet, Jan
Ik heb ook een soortgelijke proef moeten doen en kom daar op een omgekeerd wortelverband voor de eindsnelheid.
Tijdens de proef heb ik de tijd gemeten vanaf het moment van loslaten van de kegel, en zo moet ik het omgekeerd wortelverband dus kunnen aantonen. Maar hoe verwerk ik de snelheden met de tijd dat de kegel vanuit een bepaalde hoogte naar beneden valt zonder dat wortelverband te gebruiken?
Moet ik dan gewoon de formule v = s/t gebruiken of moet ik v = 0,5 * g * t^2 gebruiken om de snelheid aan te tonen? Ik moet namelijk met mijn resultaten een grafiekje plotten en alles zo aantonen.
Alvast bedankt!
Snelheid is steeds v = Δs/Δt en in het limietgeval (snelheid op een bepaald tijdstip) is het de raaklijn aan de s,t kromme.
Uit je metingen is vast de s en t in grafiek uit te zetten. De snelheid v kun je dan voor een aantal punten bepalen via een raaklijn en tussen die punten een vloeiende kromme te tekenen...