sciencetalk

Beste wetenschappers en geleerden,

Ik ben een eindexamen vwo leerling. Heb 2 dagen geleden een herkansing gemaakt over het onderwerp mechanica. Hier had ik overigens een 6.3. Toch zit ik nog steeds met een soort van ''twijfel'' gevoel. Het gaat over een som die in de toets zat.

OPG. Pijl en Boog(1995II opg. 1)

Bij het schieten wordt een pijl met een massa van 68 g tegen de pees geplaatst en naar achteren getrokken over een afstand u. Zie figuur 2. De daarbij benodigde trekkracht Ft is recht evenredig met u, zodat geldt:

Ft = C x u

Bij een uitrekking u van 35,0 cm schiet de pijl weg met een snelheid van 40 m s l.

Bereken de evenredigheidsconstante C.

uitwerking in correctie voorschrift:

uitkomst: 8,9'102 Nm-1

· inzicht Uk = Up

· gebruik van Up = I1zCu2

Wat ik eigenlijk heb gedaan is dat ik de volgende twee formules heb gebruikt die in binas stonden.

Vmax=2πA/T en T=2π√m/c.

Ik heb vervolgens eerst de trillingstijd uitgerekend. Amplitudo heb ik 0.35 genomen. En Vmax als 40 m/s.

Vervolgens heb ik T gebruikt in de 2de formule om C uit te rekenen. Ik kwam uit op 888,1632653

afgerond 8,9 x 10² Nm

De leraar gaf mij nul punten voor deze opgave omdat het niet de juiste manier is. Zoude jullie even naar de methode kunnen kijken die ik heb gebruikt en of dit eigenlijk ook geld met andere variablen. Ik neem aan van wel maar ik ben natuurlijk geen proffessor.

Als dit ook voor andere gevallen geld, dan zou dit toch goed moeten zijn?

Zouden jullie z.s.m. kunnen reageren , want na een paar dagen kan je de schoolexamen cijfers niet meer veranderen. En staat het oude cijfer vast.

Met vriendelijke groeten,

Ozar

Brrr, in dit vraagstuk gaat het wel degelijk over het uitrekken van een veer (rekker, of hoe je het wilt noemen).

Dit ken ik niet.

Up = I1zCu2

Dit wel:

Up = (1/2)Cu²

De vraag die jij je moet stellen alvorens je de formules gebruikt is 'Vanwaar komen die formules' en voor wat gelden die?

De vraag die ik u nu stel: Vanwaar komen die formules eigenlijk?

phoenixofflames schreef:Brrr, in dit vraagstuk gaat het wel degelijk over het uitrekken van een veer (rekker, of hoe je het wilt noemen).

Dit ken ik niet.

Up = I1zCu2

Dit wel:

Up = (1/2)Cu²

De vraag die jij je moet stellen alvorens je de formules gebruikt is 'Vanwaar komen die formules' en voor wat gelden die?

De vraag die ik u nu stel: Vanwaar komen die formules eigenlijk?

Nou ik had deze som in een haast gemaakt want ik geen tijd meer om echt heel diep over na te denken. Maar ik ging uit om de constante uit te rekenen. Ik zag de C in de massaveer systeem formule zitten. En de amplitude als uitrekking nemen vond ik zelf eerlijk gezegd niet zo gek.

Wil je zeggen dat ik dit fout is? En betekend dat da als je andere waardes neemt dat alleen de manier van het correctie model dan juist is?

Alvast bedankt

Voor het gokken op een paar formules omdat er bekende termen in staan en dan maar hopen dat daar het juiste antwoord uit komt, is iets waar ik vind dat je geen punten voor zou moeten krijgen. Het gaat in dit soort zaken om de argumentatie.

Als je nou had gezegd waarom je de formules gebruikt hebt die je gebruikt hebt dan was de methode nog wel verdedigbaar (het eerste gedeelte van de beweging van de massa aan een veer is gelijk aan een systeem waar de massa vast zit aan de veer en een harmonische trilling uitvoert). Maar zonder dat inzicht vermeld te hebben is het neerpennen van een paar formules waar het juiste antwoord uitkomt niet echt verdedigbaar...

ozar schreef:Beste wetenschappers en geleerden,

Ik ben een eindexamen vwo leerling. Heb 2 dagen geleden een herkansing gemaakt over het onderwerp mechanica. Hier had ik overigens een 6.3. Toch zit ik nog steeds met een soort van ''twijfel'' gevoel. Het gaat over een som die in de toets zat.

OPG. Pijl en Boog(1995II opg. 1)

Bij het schieten wordt een pijl met een massa van 68 g tegen de pees geplaatst en naar achteren getrokken over een afstand u. Zie figuur 2. De daarbij benodigde trekkracht Ft is recht evenredig met u, zodat geldt:

Ft = C x u

Bij een uitrekking u van 35,0 cm schiet de pijl weg met een snelheid van 40 m s l.

Bereken de evenredigheidsconstante C.

uitwerking in correctie voorschrift:

uitkomst: 8,9'102 Nm-1

· inzicht Uk = Up

· gebruik van Up = I1zCu2

Wat ik eigenlijk heb gedaan is dat ik de volgende twee formules heb gebruikt die in binas stonden.

Vmax=2πA/T en T=2π√m/c.

Ik heb vervolgens eerst de trillingstijd uitgerekend. Amplitudo heb ik 0.35 genomen. En Vmax als 40 m/s.

Vervolgens heb ik T gebruikt in de 2de formule om C uit te rekenen. Ik kwam uit op 888,1632653

afgerond 8,9 x 10² Nm

De leraar gaf mij nul punten voor deze opgave omdat het niet de juiste manier is. Zoude jullie even naar de methode kunnen kijken die ik heb gebruikt en of dit eigenlijk ook geld met andere variablen. Ik neem aan van wel maar ik ben natuurlijk geen proffessor.

Als dit ook voor andere gevallen geld, dan zou dit toch goed moeten zijn?

Zouden jullie z.s.m. kunnen reageren , want na een paar dagen kan je de schoolexamen cijfers niet meer veranderen. En staat het oude cijfer vast.

Met vriendelijke groeten,

Ozar

Het gaat hier feitelijk over de wet van behoud van energie: potentiêle energie(U_p) =kinetische energie(E_k) of 1/2Cu²=1/2mv². Er zit hier 1 onbekende in namelijk C, die men gemakkelijk kan uitrekenen. Ik begrijp zeer goed dat ge nul hebt je methode is volledig fout.

Ik begrijp zeer goed dat ge nul hebt je methode is volledig fout.

Nee, zijn methode is niet fout. Tenminste, de formules die hij heeft toegepast, zijn prima te gebruiken om het antwoord te bepalen. Je moet alleen wel blijk geven van het feit dat je weet waarom je elke formule toepast. Gewoon gokken dat het wel goed is omdat er bekende dingen in staan, dat is inderdaad 0 punten waard.

Je moet alleen wel blijk geven van het feit dat je weet waarom je elke formule toepast.

Dat staat nergens in mij bekende correctievoorschriften. Nergens hoeft een leerling bij een berekening te verklaren: "ik gebruik nu deze formule omdat......". Het juiste gebruik van de formule is voor de corrector het blijken van het feit dat de leerling dat gevraagde inzicht heeft. Daar hoeft de leerling geen uitgebreidere redeneringen bij te gaan geven.

Dit correctievoorschrift voorziet domweg niet in een andere mogelijke oplossing, zoals Ozar hier gebruikt. Ozar gebruikt een heel ander inzicht, namelijk dat het trillende systeem pijl/pees een maximale snelheid kent in de evenwichtsstand, hier de stand waar de pijl loslaat.

Als ik in 1995 als docent dit examen had moeten corrigeren had ik zo'n antwoord fout moeten rekenen, want ook al is het correctievoorschrift zelfs apert fout (al beweert het bij wijze van spreken dat dingen omhoog vallen), het is heilig. Vervolgens zouden ik en gelijkgezinde collega's protest hebben ingediend. Er zou dan óf een aanpassing worden gemaakt op het correctievoorschrift (oplossing via de periode van een trillend systeem óók goed rekenen) , of de vraag zou bij de beoordeling van álle gemaakte examens worden geneutraliseerd. Dat soort zaken vind je in de op internet rondzwervende correctiemodellen niet terug, dat zijn voorzover ik weet allemaal onaangepaste versies.

De leraar gaf mij nul punten voor deze opgave omdat het niet de juiste manier is.

Als hij daarmee bedoelt dat het correctiemodel niet in deze oplossingswijze voorziet, vind ik dat een zwak argument. Maar ik lees hier uiteraard alleen Ozar's interpretatie van de argumenten.

Neem de vraag van de "fietser op de helling, verwaarloos weerstand e.d., met welke snelheid komt hij aan de voet van de helling?"

Kun je oplossen met behoud van energie, of via kracht, afstand en versnelling. Als het voorschrift er per ongeluk niet aan denkt dat die tweede weg er ook nog is heeft corrigerend Nederland een probleem.

Vooropgesteld dat we hier de volledige tekst zien zie ik nergens een eis dit op te lossen met behoud van energie. Ik vind Ozar's oplossing onweerlegbaar correct, en mits fatsoenlijk uitgewerkt de volle punten waard.

Nergens hoeft een leerling bij een berekening te verklaren: "ik gebruik nu deze formule omdat......".

Ik had het ook niet over hoe de situatie is. Ik gaf aan wat ik logisch zou vinden. Overigens wordt op de uni wel zo geredeneerd als ik doe.

Het juiste gebruik van de formule is voor de corrector het blijken van het feit dat de leerling dat gevraagde inzicht heeft.

Dat blijkt dus niet echt een garantie...

Als ik in 1995 als docent dit examen had moeten corrigeren had ik zo'n antwoord fout moeten rekenen, want ook al is het correctievoorschrift zelfs apert fout (al beweert het bij wijze van spreken dat dingen omhoog vallen), het is heilig.

Dat is debiel. Misschien een noodzakelijk kwaad om de boel beheersbaar te houden, maar toch debiel.

Nee, zijn methode is niet fout.

Inderdaad!

Tenminste, de formules die hij heeft toegepast, zijn prima te gebruiken om het antwoord te bepalen. Je moet alleen wel blijk geven van het feit dat je weet waarom je elke formule toepast. Gewoon gokken dat het wel goed is omdat er bekende dingen in staan, dat is inderdaad 0 punten waard.

Jammer, dat Ozar niet geformuleerd heeft, dat er een kwart harmonische trilling werd gemaakt.

Dat blijkt dus niet echt een garantie...

Hoeft dat ook? De formules die Ozar erbij pakte passen logisch in de situatie. Het is eerder slordig van de examenschrijvers dat ze deze mogelijkheid niet voorzagen. Iemand die de voorziene formules erbij pakt alleen omdat hij een u en een C herkent in de situatie én in het formuleblad krijgt wél de punten.

Dat is debiel. Misschien een noodzakelijk kwaad om de boel beheersbaar te houden, maar toch debiel.

Niet zozeer debiel, wel praktisch. Stel je voor dat op een landelijk examen elke corrector zijn eigen interpretaties mocht toepassen. Nogmaals, of er gaat een correctiebericht rond, of de vraag wordt geneutraliseerd.

Hoeft dat ook?

Lijkt me wel handig als je doel is om inzicht te toetsen.

Iemand die de voorziene formules erbij pakt alleen omdat hij een u en een C herkent in de situatie én in het formuleblad krijgt wél de punten.

Ik ontken ook niet dat zo iemand geen punten krijgt. Ik zeg alleen dat ik het onterecht vind.

Niet zozeer debiel, wel praktisch. Stel je voor dat op een landelijk examen elke corrector zijn eigen interpretaties mocht toepassen. Nogmaals, of er gaat een correctiebericht rond, of de vraag wordt geneutraliseerd.

Dat zeg ik: debiel, maar een noodzakelijk kwaad.

Jan van de Velde schreef:

Vooropgesteld dat we hier de volledige tekst zien zie ik nergens een eis dit op te lossen met behoud van energie. Ik vind Ozar's oplossing onweerlegbaar correct, en mits fatsoenlijk uitgewerkt de volle punten waard.

Door het feit dat al de potentiële energie van de boog omgezet wordt in kinetische energie van de pijl is hier nergens een harmonische beweging van iets te bespeuren (wet behoud energie) en kan men dus de gebruikte formules niet gebruiken. Ook al geven ze de juiste oplossing.

Door het feit dat al de potentiële energie van de boog omgezet wordt in kinetische energie van de pijl is hier nergens een harmonische beweging van iets te bespeuren (wet behoud energie) en kan men dus de gebruikte formules niet gebruiken.

Dit is onjuist. Stel je hebt een veer (de boog met pees) met aan het uiteinde een massa (de pijl). Je rekt de veer uit door aan de massa te trekken (je spant de boog). Op een gegeven laat je de massa los. De kracht van de veer zal de massa in beweging brengen. Het maakt voor de situatie niet uit of de massa op dat moment los zit (zoals bij de pijl en boog) of vast zit aan de veer (zoals bij een harmonische trilling). Het eerste stuk van de beweging is in beide situaties exact gelijk (want deze wordt bepaald door de massa, de veerconstante en de initiele uitwijking). Op basis van dit eerste stuk zou je, als het een harmonische trilling was, de rest van de trilling kunnen voorspellen. Hiervoor (voor de geconstrueerde harmonische trilling) kun je dan ook de veerconstante bepalen. Dit zal dezelfde veerconstante zijn als je vindt via de andere methode. Het gedrag van de veer in het eerste stuk is immers gelijk in beide situaties (de pijl en boog vs harmonische trilling).

Ik ben akkoord met het grootste deel van je uitleg.Als ik het goed begrijp verlaat de pijl de pees als de pees verticaal staat en kunnen we dus de wet behoud energie toepassen ( zie boven).

Maar er is nog één probleem: de pees heeft daar zijn grootste snelheid en zal vertraagd verder bewegen om nu een (gedempte) harmonische beweging te beschrijven en tot stilstaand te komen.

Natuurlijk als men de zaak idealiseert moet ik toegeven dat men de andere formules mag gebruiken en kan Ozar zijn punten opeisen. Men moet echter toegeven dat de toepassing wet behoud energie hier de aangewezen en gemakkelijkste weg is en dat hij hoogstwaarschijnlijk per toeval op de juiste oplossing is gekomen.

Men moet echter toegeven dat de toepassing wet behoud energie hier de aangewezen en gemakkelijkste weg is

ben ik het mee eens.

en dat hij hoogstwaarschijnlijk per toeval op de juiste oplossing is gekomen.

Er is in een formularium bewust gezocht naar formules met passende grootheden. Ik vind niet dat je dat "toeval" mag noemen. Het zijn ook niet zó simpele formules, je hebt een combinatie van 2 van die formules nodig, en voordat je ze loslaat moet je ook maar eens beseffen dat de genoemde pijlsnelheid de maximale snelheid van het trillende (indien de pijl aan de pees zou blijven vastzitten) systeem is. Ook dat vereist inzicht.

Dan nog, al zou het puur geluk geweest zijn, als je zó "lucky" bent mag je de punten wat mij betreft ook hebben. (Wie ben ik om te bewijzen dat het puur geluk was?)

(NB: Voordat er onduidelijkheid ontstaat omtrent examencorrectie: Indien een verkeerde formule wordt gebruikt, en die verkeerd wordt ingevuld en er zo toch "per ongeluk" een (getalsmatig) correct antwoord uitrolt worden nóóit punten toegekend. Dat is hier echter absoluut niet aan de orde. De formules zijn correct gekozen en correct ingevuld.)