Werkelijke- en theoretische gemiddelde valsnelheid
J stelde deze vraag op 16 april 2020 om 21:12. Beste allen,
Ik zie hier volgens mij iets simpels over het hoofd maar het lukt me niet de fout te vinden.
Wanneer ik de theoretische vgem van een wrijvingloze vallende stift die van 2,0 m naar de grond valt, neem ik de volgende stappen:
vmax = √(2gh) = √(2 x 9,81 x 2) = 6,26 m/s
vgem = (vmin + vmax)/2 = 6,26/2 = 3,13 m/s
Hierbij ben ik ervan uitgegaan dat vmin = 0 en er is geen wrijving.
Ik heb de stift in werkelijkheid meer dan 15 keer (ja zo vaak omdat ik dacht dat ik meetfouten had) laten vallen van 2,0 m hoogte en krijg een gemiddelde val tijd van 0,49 s. Hierbij heb ik uitschieter niet meegenomen in mijn gemiddelde.
vgem = s/t = 2,0/0,49 = 4,1 m/s...
Hoe kan de werkelijke gemiddelde valsnelheid nu groter zijn dan de theoretische waarbij ik wrijving niet mee heb genomen? Ik vrees dat ik iets simpels over het hoofd zie...
Reacties
Dat kan altijd - meetwaarden gaan boven theorieen die ook fout kunnen zijn.
Maar in dit geval... zeker weten dat de hoogte 2 m was? Bij dat soort kleine hoogtes is er al snel een "meetfout" als de hoogte een beetje varieert.
Hoe heb je de valtijd bepaald? Daar kan ook bij een andere bepaling een snel ander antwoord geven.
Om op de theoretische waarde uit te komen zou je v = 2/t = 3,13 m/s op een t = 0,38 s ipv 0,49 s uitkomen. Net maar een 0,1 s verschil.
Bedankt voor je reactie.
Ik ben blij dat de fout niet in de formules zit.
De hoogte heb ik bepaald met een rolmaat waarna ik een streepje op de muur zette op 2,00 m. De tijd met behulp van de stopwatch om mijn mobiele telefoon. Dit laatste is uiteraard niet erg handig, maar dat er na iedere meting steeds ongeveer 0,50 s gemeten werd dacht ik er toch redelijk goed bij te zitten.
Ik zal de metingen morgen eens herhalen van een grotere hoogte met een echte stopwatch. Hopelijk filter ik er dan meetfouten uit.
Nogmaals bedankt voor je reactie. Morgen post ik wel even een update!
J R plaatste:
Ik zal de metingen morgen eens herhalen van een grotere hoogte met een echte stopwatch. Hopelijk filter ik er dan meetfouten uit.
Wil je dat eens uittesten, pak dan eens een touwtje van een centimeter of dertig met een vlakgom eraan, hang dat op en laat dat als een pendule, uitwijking 5 cm, heen en weer slingeren.
Meet met je stopwatch de tijd voor één trilling, één keer heen en weer. Herhaal dat 5 x.
Meet dan eens de totale tijd voor 10 trillingen, tien keer achter elkaar heen en weer. Deel je tijd door 10, zodat je weer de trillingstijd voor één trilling hebt. Herhaal dat 3 x.
Bijna al mijn leerlingen die ik dit laat doen komen tot de conclusie dat ze lang niet zo nauwkeurig zjn als ze dachten
groet, Jan
