nachecken formule m*g=½*cw* A*v² parachuutjes

Romy stelde deze vraag op 25 september 2019 om 20:46.

 Hallo, voor een natuurkunde experiment moet ik kijken of de verbanden die volgen uit de formule: m*g=½*cw* A*v² bij een parachute val echt kloppen.
De verbanden die ik moet checken zijn: 'een 2x zo'n grote massa levert een √2 keer zo'n grote snelheid.'
'Een 2x zo'n grote oppervlakte levert een √2 keer zo'n kleine snelheid op.'
'de orde van de grootte van snelheid is die van de wortel uit (2*m*g)/(p*A).'
Ik heb 3 parachutjes met verschillende oppervlaktes gemaakt. Ik heb de valtijd van 2,30 meter naar beneden per parachute gemeten. 1x met een massa van 50g en 1x met een massa van 100g. 
Nu is mijn vraag, hoe kan ik de hypotheses die de formule geeft nachecken? Ik heb op verschillende manieren gerekend maar de waardes wijken heel erg af en het lijkt niet tot kloppen. Ik hoop dat iemand mij kan helpen.
Groetjes, Romy

Meetwaarden: 
ronde 1
parachute 1 M0.515kg valtijd: 0.4 seconden
parachute 2 M0.528kg valtijd: 0,35 seconden
parachute 3 M0.565kg valtijd: 0,30 seconden

ronde 2
parachute 1 M1.015kg valtijd: 0,25 seconden
parachute 2 M1.028kg valtijd: 0,17 seconden
parachute 3 M1.065kg valtijd: 0,31 seconden

Reacties

Jan van de Velde op 25 september 2019 om 21:56
dag Romy,

belangrijke vraag:
Heb je die valtijden gemeten vanaf het moment van loslaten (beginsnelheid 0) of vanaf een moment dat je mag aannemen dat de valsnelheid constant is geworden?

In dat eerste geval ga je geen duidelijk verband aantreffen: elke parachute moet ook nog op gang komen, en dat zal voor een zwaarder gewichtje aan eenzelfde parachute uiteraard langer duren. 
Zo lang is er nog geen nettokracht 0, en geldt die krachtevenwichtsvergelijking zwaartekracht = - luchtweerstand  nog niet. 

Kijken we dan ook eens naar je meetresultaten.
Zou er geen luchtweerstand zijn dan verwachten we dat een voorwerp dat van 2,3 m hoogte valt, losgelaten met een beginsnelheid 0, voor die val 0,68 s nodig gaat hebben. Jij vindt beduidend kortere tijden voor voorwerpen die ook  nog eens een relatief forse luchtweerstand van een parachute moeten ondervinden. Er lijkt dus iets ernstig mis met je tijdmetingen. Hoe heb je die valtijden bepaald? 

En als we daarvoor dan al eens verklaringen hebben, dan is 50 g natuurlijk nog geen 0,5 kg, en 100 g nog geen 1 kg. 

Wat ik verder raar vind is dat je parachutes respectievelijk 15, 28 en 65 g lijken te wegen? Waar heb je die parachutes van gemaakt? Van bladlood? 
Het lijkt er ook op alsof de zwaarste (en dus waarschijnlijk ook de grootste)  parachute (3) het snelste viel met één massablokje eraan, en het langzaamste met 2 massablokjes eraan. Dat is raar, een grotere parachute maar toch een grotere valsnelheid. Ik ben benieuwd hoe en waarvan je die parachutes dan hebt gemaakt? 

Kortom, hier lijkt er heel veel te zijn dat niet klopt, zó veel dat dat achteraf niet met een correctie te repareren valt . Zo op het eerste gezicht zou ik zeggen: uithuilen en opnieuw beginnen :( 

Oh, en nog een detail: je mist de factor ρ (dichtheid van de lucht) in de formule. Maar dat is fout die maar een relatief kleine invloed (20-30%)  heeft op je rekenresultaten en die pas interessant wordt als je de rest ongeveer in orde hebt. 


groet, Jan

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)