Versnelling

Timothy stelde deze vraag op 16 november 2018 om 18:28.
Ik heb een vraag over de versnelling. De algemene formule van versnelling is: 
a= dv/dt. Wat ik alleen niet begrijp is dat je bij enkele vragen de
gemiddelde snelheid ( 1/2 x (ve-vb) ) gebruikt om de versnelling te berekenen en de andere keer gebruik maakt van de snelheidsverschil. Wanneer gebruik je het één en wanneer gebruik je het ander?

Reacties

Jan van de Velde op 16 november 2018 om 19:15
Dag Timothy,

In het algemeen gebruik je de ene of de andere formule op basis van de informatie (gegevens) die je ter beschikking staat. Bijvoorbeeld, als je de hoogte moet berekenen die een omhoog gegooide bal kan bereiken, kan dat via vergelijkingen met behoud van energie, of met bewegingsvergelijkingen. Kies maar. Er bestaat geen wettelijke of natuurkundige verplichting om het per se op de ene of de andere manier te doen. 

Jouw probleem komt op mij over als iets dergelijks. 

Plaats hier eens een voorbeeld van elk van de situaties die je bedoelt, want volgens mij zit je veel te moeilijk te denken.

groet, Jan
Theo de Klerk op 16 november 2018 om 19:29
> gemiddelde snelheid ( 1/2 x (ve-vb) )

Dat is vast een typefout, want gemiddelde is de som van alles gedeeld door het aantal:

gemiddelde snelheid ( 1/2 x (ve+vb) )

Je gebruikt altijd het verschil in snelheid, nooit de gemiddelde snelheid.
Wat je misschien verwart is dat de gemiddelde snelheid tussen de begin- en eindsnelheid berekend wordt door de snelheden op te tellen en door 2 te delen.
De waarde is zelfs precies goed voor het tijdstip middenin de meetperiode als de versnelling eenparig is (dwz de (v,t) lijn is een schuine rechte lijn)
Timothy op 16 november 2018 om 23:17

Jan van de Velde plaatste:

Plaats hier eens een voorbeeld van elk van de situaties die je bedoelt, want volgens mij zit je veel te moeilijk te denken.
Bedankt voor het antwoorden Jan! Een voorbeeldvraag is een examenvraag van 2007; Goliath:

In attractiepark Walibi World bevindt zich een achtbaan, de Goliath. Een trein met passagiers beweegt langs een rechte helling omhoog. De top van de helling ligt 46 m hoger dan het startpunt.
Het midden van de trein passeert de top van de helling met verwaarloosbare snelheid. De trein begint vervolgens aan een zeer steile daling. Onderaan is de snelheid opgelopen tot 106 km/h. Neem aan dat de trein eenparig versneld daalt. De lengte van de afdaling bedraagt 49 m.

bereken de versnelling tijdens het dalen.



Bij deze vraag zetten ze eerst 106 km/h om in m/s en dan berekenen ze vgem door het te vermenigvuldigen met 1/2 (dus 1/2 x (ve+vb) ). En dat is dan je dv.



Nu een vraag van een ander examen:

...

aan het einde van de val wordt de capsule opgevangen in een tank met polystyreenbolletjes, en in een tijd van 0,4 s tot stilstand gebracht.

Bereken de gemiddelde vertraging die de capsule ondergaat.



Bij deze vraag kan je uit een grafiek de snelheid aan het eind aflezen, dit is 38 m/s. Hierna doen ze a=dv/dt= 38/0,4.

Nu ik de vragen naast elkaar zie, merk ik wel dat ze bij de eerste vraag de versnelling willen weten en bij de tweede de gemiddelde vertraging. Maar is dit dan de reden dan je bij de eerste dan de gemiddelde snelheid moet nemen en bij de tweede niet? 
Timothy op 16 november 2018 om 23:22

Theo de Klerk plaatste:

> gemiddelde snelheid ( 1/2 x (ve-vb) )

Dat is vast een typefout, want gemiddelde is de som van alles gedeeld door het aantal:

gemiddelde snelheid ( 1/2 x (ve+vb) )

Je gebruikt altijd het verschil in snelheid, nooit de gemiddelde snelheid.
Wat je misschien verwart is dat de gemiddelde snelheid tussen de begin- en eindsnelheid berekend wordt door de snelheden op te tellen en door 2 te delen.
De waarde is zelfs precies goed voor het tijdstip middenin de meetperiode als de versnelling eenparig is (dwz de (v,t) lijn is een schuine rechte lijn)
Bedankt voor het antwoorden Theo! Ik bedoelde inderdaad bij elkaar optellen, iets te snel doorheen gegaan. Maar mijn verwarring is dus waarom de ene keer vgem wordt gebruikt en de andere keer weer niet. Hoe kan ik dat uit de context opmaken?
Jan van de Velde op 16 november 2018 om 23:40

Timothy plaatste

Een voorbeeldvraag is een examenvraag van 2007; Goliath:


Bij deze vraag zetten ze eerst 106 km/h om in m/s en dan berekenen ze vgem door het te vermenigvuldigen met 1/2 (dus 1/2 x (ve+vb) ). En dat is dan je dv.

??

een gemiddelde snelheid is allesbehalve een verandering van snelheid (dv) . 

diezelfde examenvraag, met uitwerkingen per subvraag, vind je hier:
http://www.natuurkunde.nl/opdrachten/938/goliath-vwo1-2007-i

geen gemiddelde snelheid te bekennen in die uitwerking van subvraag c, "Bereken de versnelling tijdens het dalen."

dus wie zijn die "ze" die ik in het citaat hierboven rood maakte, en hoe gaan die verder na het berekenen van die gemiddelde snelheid??

groet, Jan
Theo de Klerk op 16 november 2018 om 23:42
Hier zit de cloe die ik ook al in mijn antwoord aangaf:

De trein begint vervolgens aan een zeer steile daling. Onderaan is de snelheid opgelopen tot 106 km/h. Neem aan dat de trein eenparig versneld daalt.

Als je met snelheid 0 km/h begint en eindigt met 106 km/h en de versnelling constant is (eenparig versnelde beweging) dan geldt:

veind  = vbegin + a Δt = 0 + a Δt
Daaruit is a te berekenen want je kent veind maar misschien Δt nog niet.

De gemiddelde snelheid is (veind + vbegin)/2 = 1/2 veind 
De afgelegde weg is s = vΔt als v een constante snelheid is. Of in dit geval de gemiddelde snelheid. Want de helft van de tijd is de snelheid lager en de helft van de tijd is de snelheid hoger dan gemiddeld zoals onderstaande tekening hopelijk je overtuigt.



Als je dan s = 49 m kent, en vgem dan is Δt zo uit te rekenen.
En dan is uiteindelijk ook a te bepalen want alle gegevens zijn nu bekend: veind = a Δt
Timothy op 17 november 2018 om 00:03
Nu zie ik ‘m! Hij is nu duidelijk. Ik had even wat logischer moeten nadenken en alles beter moeten bekijken. Heb inderdaad veel te moeilijk gedacht. Ontzettend bedankt voor het helpen Jan en Theo! Ik wens jullie nog een fijn weekend toe!
Timothy op 17 november 2018 om 00:33

Jan van de Velde plaatste:

Timothy plaatste

Een voorbeeldvraag is een examenvraag van 2007; Goliath:


Bij deze vraag zetten ze eerst 106 km/h om in m/s en dan berekenen ze vgem door het te vermenigvuldigen met 1/2 (dus 1/2 x (ve+vb) ). En dat is dan je dv.

??

een gemiddelde snelheid is allesbehalve een verandering van snelheid (dv) . 

diezelfde examenvraag, met uitwerkingen per subvraag, vind je hier:
http://www.natuurkunde.nl/opdrachten/938/goliath-vwo1-2007-i

geen gemiddelde snelheid te bekennen in die uitwerking van subvraag c, "Bereken de versnelling tijdens het dalen."

dus wie zijn die "ze" die ik in het citaat hierboven rood maakte, en hoe gaan die verder na het berekenen van die gemiddelde snelheid??

groet, Jan
Met ‘ze’ bedoelde ik de uitwerkingen van een bundel met examenopdrachten die ik heb gekregen. Maar het blijkt een fout te zijn van de uitwerkingen. Ze hebben vgem berekent om dt te bepalen, maar bij de bepaling van de versnelling hebben ze het getal van vgem gebruikt in plaats van dv. Dat heeft me dus heel erg verward, maar door de uitleg van Theo kon ik met een paar klasgenoten de fout herkennen. Dus nogmaals bedankt!

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Roos heeft vijfentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Roos nu over?

Antwoord: (vul een getal in)