verband massa en wrijvingskracht

Chanty stelde deze vraag op 28 november 2019 om 09:17.

 Hallo,

Ik en mijn partner doen een proef waarbij we er achter proberen te komen wat het verband is tussen de massa van een sjoelschijf en de wrijvingskracht van de sjoelbak op de sjoelschijf. Eerst berekenen we de veerconstanten door middel van onze gemeten waarden. Vervolgens bepalen we met de uitrekking en de veerconstante de veerenergie. Ook hebben we bij het afschieten van verschillende sjoelschijven (verschillende massa's) de tijd en de afstand gemeten. Hiermee berekenen we de snelheid en vervolgens de gemiddelde snelheid. Vervolgens berekenen we hiermee de kinetische energie. Dit moet hetzelfde zijn als de veer-energie (Q is namelijk zo klein dat we die van onze docent mochten verwaarlozen). Alle kinetische energie wordt omgezet in warmte.  Q= F x s. Dus we delen de warmte door de afstand en dan krijgen we de wrijvingskracht. Dit doen we bij verschillend massa's en uitrekkingen en zo willen we proberen het verband te vinden. Alleen komen we er maar niet uit welk verband het is. Kunnen jullie ons helpen?

Groetjes en alvast bedankt,
Chanty

Reacties

Theo op 28 november 2019 om 09:39
veerconstanten? Uitrekking? In een sjoelbak?
Of is dit een manier om elke schijf met een standaard kracht af te schieten ipv met de hand weg te duwen?

Q kan niet verwaarloosbaar zijn: De aanvankelijke veerenergie 1/2 CA2 wordt in bewegingsenergie 1/2 mv2 omgezet maar deze wordt warmte door wrijving en leidt tot stilstand. Zoals je later ook zelf beweert.
Uiteindelijk is 1/2 CA2 geheel in warmte Q = W= Fs omgezet. s kun je meten, daaruit laat zich een soort wrijvingskracht F berekenen. 
In feite stel je steeds  1/2 CA= Fs = f(m)s  met F = f(m) een kracht die wellicht (moet uit metingen blijken) een relatie tot massa m heeft.

Een andere veer verandert C.
Een andere indrukking verandert A
Een andere massa verandert de weggeschoten afstand s
De s meet je als gevolg van de veranderingen (en daarmee F)
(Wel 1 grootheid te gelijk wijzigen, anders weet je nog niet wat van wat afhangt en hoe).

Dus kijk eens wat de relatie tussen A en s is en tussen C en s en laat eens zien wat je vindt...en concludeert... En doe dat eens voor verschillende massa's bij gelijk houden van C en A... (feitelijk kijk je dan naar afstand s in relatie tot massa m)
Jan op 28 november 2019 om 11:43

Chanty plaatste:

 Dus we delen de warmte door de afstand en dan krijgen we de wrijvingskracht. Dit doen we bij verschillend massa's en uitrekkingen en zo willen we proberen het verband te vinden. Alleen komen we er maar niet uit welk verband het is. 

Dag Chanty,

in een verband kun je geen drie parameters opnemen. Anders gezegd, in een onderzoek ga je nooit meer dan één parameter tegelijk zitten veranderen om te zien wat daarvan het gevolg is. 

Je moet dus aparte grafieken tekenen voor Fw tegen de massa (want dat is het verband dat je zoekt) waarbij de uitrekking in elke afzonderlijke grafiek steeds dezelfde is. 

groet, Jan
Chanty op 08 december 2019 om 15:48
Hallo Jan,

We hebben je advies opgevolgd en Fw tegen de massa uitgezet in een grafiek. Die ziet er als volgt uit:






We denken dat er sprake is van een recht evenredig verband. Kan dat kloppen?

Groetjes,
Chanty
Theo de Klerk op 08 december 2019 om 15:52
Door punten kun je ook een kromme lijn tekenen. Maar de rechte er tussendoor zou ook kunnen... wat is de nauwkeurigheid van de meetpunten (dus waarde +/- afwijking)? Als je dat interval als vertikale streepjes door de meetpunten zet kun je zien of de rechte lijn daar geheel binnen valt en een mogelijk goed verband kan zijn.
Chanty op 08 december 2019 om 16:08
Hoi Theo,

Hoe kan ik het interval als verticale streepjes door de meetpunten zetten?
Theo de Klerk op 08 december 2019 om 16:18
Ik zie een punt door (40,2000).  Die waarde 2000 zou misschien ook wel 1700 of 2300 kunnen zijn (2000 +/- 300) als de nauwkeurigheid van meten een aflezing toestaat waarbij 2000 met een onzekerheid van 300.  

Bij een lengte meten met een meetlat met mm verdeling, kun je nooit op 0,01 mm nauwkeurig aflezen. Hooguit op een 0,1 mm bij schatten tussen de twee opeenvolgende mm streepjes. Misschien maar 0,3 mm.  Dan lees je af (bijv) 5,44 cm +/- 0,03 cm. Je tekent dan een streepje tussen 5,41 en 5,47 als aanduiding "ergens hiertussen ligt de goede waarde".

De vraag is dus: hoe heb je de wrijvingswaarden gemeten (of berekend uit andere gemeten waarden) en hoe (on)zeker zijn die meetwaarden.

Hieronder geef ik een (uit de lucht gegrepen) voorbeeld van hoe bij bepaalde nauwkeurigheden die rechte lijn best zou kunnen. Dat jullie Excel een "beste rechte" laten berekenen zegt niet zoveel: zelfs uit een kromme hoepel rekent Excel een rechte uit als je daarom vraagt.

Chanty op 08 december 2019 om 16:24
hallo Theo,

De massa hebben we gewogen met een weegschaal die tot 0,001 gram nauwkeurig is en de wrijvingskracht hbben we berekend met een significantie van 4 cijfers.

groetjes, Chanty
Theo de Klerk op 08 december 2019 om 17:11
Dus 2000 N is 2000 +/- 0,5 N? Dan is er binnen de foutmarge geen rechte lijn te trekken...

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)