Model geeft fout door verkeerde eenheid
stelde deze vraag op 25 januari 2024 om 19:12.Reacties
Dag Lize,
Complimenten voor je model. Zo zie ik ze hier niet vaak.
Kanttekeningen over mogelijke verbeteringen
a. Vermoedelijk heb je de parameter k zelf berekend en de waarde ingevoerd. Daar is niks mis mee. In zo'n geval kun je ook k door Coach laten berekenen. Zet de benodigde constanten in het model: de straal van de bal, de luchtweerstandscoëfficiënt Cw en de dichtheid van de lucht. Vervang de constante k door een hulpvariabele k met de formule
Dat bespaart je rekenwerk als je later bij voorbeeld een grotere sneeuwbal laat vallen. Zo hoef je alleen de waarde van de straal r te veranderen en Coach doet de rest.
b. Bij je k=0,039 ontbreekt in het model de eenheid.
De waarde 0,039 kg/m lijkt me nogal groot. Met een gewijzigde stop-conditie h<-10 meter (stopwatch-ikoon) wordt de valsnelheid na 1,5 s vrijwel constant op –6 m/s. Is dat realistisch of gaat deze sneeuwbal sneller vallen?
De massa van de sneeuwbal is 145 g. Bij een sneeuwdichtheid kleiner dan 1 g/cm³ is de straal ongeveer 3,5 cm en het frontaal oppervlak zo'n 0,00385 m². Met ρ=1,293 kg/m³ en Cw=0,47 (Binas tabel 28A) volgt k=0,00117 kg/m. Met deze waarde van k verschijnt een bijna rechte grafiek van v(t) tot aan de grond, wat me niet zou verbazen bij een val over 3,5 m. Zie de bijlage. Dit is aan jou ter beoordeling.
c. Je kunt het model dichter bij h=0 laten stoppen als je de tijdstap dt kleiner maakt, zeg 0,001 s. Het model werkt dan onderweg ook nauwkeuriger.
d. Nog een mogelijkheid om het model nauwkeuriger te maken:
stopwatch-ikoon Instellingen → kies Integratiemethode RK4 (Runge-Kutta vierde orde).
Kanttekeningen over cosmetische details
e. Met proefdraaien heb je gevonden tussen welke waarden t, h en v blijven.
Als je deze minimale en maximale waarden invoert, worden de diagrammen meteen goed geschaald en is zoomen niet nodig. Dit kan via dubbelklikken op het grafische symbool van de grootheid in het modelvenster.
f. Ruim de datatabel op: verberg de grootheden die toch niet veranderen.
Verwijder de niet meer gebruikte diagrammen 1 en 2.
Als oefening met modellen heb ik buiten de vraagbaak opdrachten beschikbaar: een bal recht of schuin omhoog gooien, een auto met motor en luchtweerstand, gravitatiekracht op een planeet, elektrisch en magnetisch veld, radioactief verval.
Heb je belangstelling, dan kun je het hier laten weten.
Groet, Jaap
Complimenten voor je model. Zo zie ik ze hier niet vaak.
Kanttekeningen over mogelijke verbeteringen
a. Vermoedelijk heb je de parameter k zelf berekend en de waarde ingevoerd. Daar is niks mis mee. In zo'n geval kun je ook k door Coach laten berekenen. Zet de benodigde constanten in het model: de straal van de bal, de luchtweerstandscoëfficiënt Cw en de dichtheid van de lucht. Vervang de constante k door een hulpvariabele k met de formule
Dat bespaart je rekenwerk als je later bij voorbeeld een grotere sneeuwbal laat vallen. Zo hoef je alleen de waarde van de straal r te veranderen en Coach doet de rest.
b. Bij je k=0,039 ontbreekt in het model de eenheid.
De waarde 0,039 kg/m lijkt me nogal groot. Met een gewijzigde stop-conditie h<-10 meter (stopwatch-ikoon) wordt de valsnelheid na 1,5 s vrijwel constant op –6 m/s. Is dat realistisch of gaat deze sneeuwbal sneller vallen?
De massa van de sneeuwbal is 145 g. Bij een sneeuwdichtheid kleiner dan 1 g/cm³ is de straal ongeveer 3,5 cm en het frontaal oppervlak zo'n 0,00385 m². Met ρ=1,293 kg/m³ en Cw=0,47 (Binas tabel 28A) volgt k=0,00117 kg/m. Met deze waarde van k verschijnt een bijna rechte grafiek van v(t) tot aan de grond, wat me niet zou verbazen bij een val over 3,5 m. Zie de bijlage. Dit is aan jou ter beoordeling.
c. Je kunt het model dichter bij h=0 laten stoppen als je de tijdstap dt kleiner maakt, zeg 0,001 s. Het model werkt dan onderweg ook nauwkeuriger.
d. Nog een mogelijkheid om het model nauwkeuriger te maken:
stopwatch-ikoon Instellingen → kies Integratiemethode RK4 (Runge-Kutta vierde orde).
Kanttekeningen over cosmetische details
e. Met proefdraaien heb je gevonden tussen welke waarden t, h en v blijven.
Als je deze minimale en maximale waarden invoert, worden de diagrammen meteen goed geschaald en is zoomen niet nodig. Dit kan via dubbelklikken op het grafische symbool van de grootheid in het modelvenster.
f. Ruim de datatabel op: verberg de grootheden die toch niet veranderen.
Verwijder de niet meer gebruikte diagrammen 1 en 2.
Als oefening met modellen heb ik buiten de vraagbaak opdrachten beschikbaar: een bal recht of schuin omhoog gooien, een auto met motor en luchtweerstand, gravitatiekracht op een planeet, elektrisch en magnetisch veld, radioactief verval.
Heb je belangstelling, dan kun je het hier laten weten.
Groet, Jaap
