sciencetalk

Hey,

Ik en mijn partner moeten morgen ons profielwerkstuk af hebben. Het lukt ons maar niet om een model in orde te krijgen.

We gebruiken het programma coach en de volgende formules:

sx = v * cos(alpha) * t

sy = (v * sin(alpha) * t) - (0,5 * g * t^2) + 0,84

de snelheid ligt ergens tussen de 8 en de 12 m/s en we komen op een leuke kogelbaan uit. (na 14m komt het balletje weer neer) Het probleem is de luchtweerstand toepassen. We vonden deze formule: Fwr = 0,5 * p * v^2 * A * Cw en hebben aannemelijke waardes gevonden, maar hebben geen idee hoe we die formule kunnen toepassen omdat het in Newton is. We hebben de snelheid berekend aan de hand van de veerenergie:

mProjectiel = 0,095

mBakje = 0,03

h = 0,84

Ezw = (mProjectiel + mBakje) * g * h

Eveer = 7,7

Etotaal = Eveer - Ezw

v=sqrt(Etotaal/(0,5*mProjectiel))

We hopen dat iemand ons kan vertellen of de formule voor de snelheids klopt en vooral hoe we de luchtweerstand kunnen toepassen. We moeten het morgen inleveren D:. Ik heb foto's, waardes, gewichten, filmpjes, alles. Zeg maar wat nodig is om dit verhaal te kunnen begrijpen.

http://img689.imageshack.us/i/cimg0373x.jpg/

Om het probleem met (kwadratische) luchtwrijving op te lossen zal je de vergelijking F=ma numeriek moeten oplossen.

Deze is niet meer analytisch op te lossen vrees ik.

ZVdP schreef:Om het probleem met (kwadratische) luchtwrijving op te lossen zal je de vergelijking F=ma numeriek moeten oplossen.

Deze is niet meer analytisch op te lossen vrees ik.

Kan ik niet de versnelling berekenen met Fres = m * a, en die dan toepassen op de horizontale verplaatsing? Net als de zwaartekracht op de horizontale verplaatsing werkt.

Neen, want de wrijwingskracht is niet constant.

Je kan de vergelijking F=ma eens proberen uit te schrijven om te zien dat je niet gewoon de formules van een simpele eenparig versnelde beweging kan afleiden.

@ZVdP: als ik je commentaar zo lees begrijp je het verkeerd: het is juist niet de bedoeling een analytische oplossing te zoeken. Het programma Coach is een modelsimulatieomgeving voor de middelbare school: voor kleine tijdstapjes (tot duizendsten van seconden) wordt steeds de situatie na zo'n klein tijdstapje berekend. In zo'n tijdstapje wordt e.e.a. verondersteld lineair te verlopen

voor een verticaal "schot" kan dat er bijvoorbeeld zo ongeveer uit komen te zien (ik ken niet de juiste syntax, maar die is in Coach behoorlijk overzichtelijk):

Fw = ½C_wAρv²

Fz = m·g

Ftot = Fw+Fz

a=Ftot/m

dv = a·dt

v=v+dv

Tijdens het tijdstapje dt (bijv 0,01 s) worden v en dus ook F en dus ook a constant verondersteld. De zojuist berekende v aan het einde van dit tijdstapje wordt weer bovenin de loop gestopt voor het volgende tijdstapje, en net zolang herhaald tot er een eindvoorwaarde is bereikt. Uiteraard worden ergens vooraf allerlei waarden gedefinieerd.

Zoiets had ik in gedachte wanneer ik 'F=ma numeriek oplossen' zei.

Wel nog rekening houden dat je ofwel F,v en x als 2D-vectoren beschouwt, of het probleem correct opsplitst in x en y richting.

Lukt het om de vergelijkingen op te stellen?

misschien kan dit ook behulpzaam zijn:

http://www.natuurkunde.nl/vraagbaak/view.d...requestId=27080

Het wordt nu alleen moeilijk om wat ik nu heb om te zetten in iets met ds, dt en dv etc. met verschillende componenten. Ik ga er weer even aan sleutelen. Alvast bedankt voor de hulp.