Jeroen en Roald vragen zich af hoe groot de kracht is, die uitgeoefend wordt bij een normale voetbaltrap. Deze kracht is te bepalen met:
Hierin is Δ t de tijdsduur waarin de kracht op de bal uitgeoefend wordt, m de massa van de bal en Δ v de snelheidsverandering van de bal. Aangezien de bal voor de trap geen snelheid heeft, is Δ v gelijk aan de eindsnelheid.
De arbeid, die door de kracht geleverd wordt:
is volgens Jeroen en Roald gelijk aan de kinetische energie van de bal:
De metingen zijn gedaan m.b.v. de computer. De bal en voet zijn beiden in aluminiumfolie gewikkeld en verbonden met de computer. Eén meter van de bal vandaan bevint zich een muur, die ook is beplakt met folie en aangesloten op de computer. De resultaat, na een trap tegen de voetbal, is een grafiek, waarin de spanning is uitgezet tegen de tijd. Er zijn twee pieken te zien, die de contacttijden tussen resp. bal en voet en bal en muur weergeven. De afstand tussen het begin van de eerste piek en het begin van de tweede piek geeft de tijd weer die de bal erover doet om één meter af te leggen. Hieruit kan de gemiddelde snelheid van de bal berekend worden.
Jeroen en Ronald hebben de gemiddelde snelheid en de contacttijd Δ t van de eerste piek genomen om de kracht uit formule (1) te berekenen. Voor het bepalen van de kinetische energie m.b.v. formule (3) is ook de gemiddelde snelheid gebruikt. Omdat de afgelegde afstand Δ x één meter bedraagt, kan de arbeid makkelijk worden bepaald uit formule (2).
Jeroen en Roald hebben 10 metingen uitgevoerd. Ze hebben gemiddelde kracht van 69.7 N gevonden.
Uit de berekeningen volgt dat de arbeid ongeveer acht keer zo groot is als de kinetische energie. Dit komt deels doordat een deel van de arbeid verloren gaat aan wrijving. De fout is echter te groot om alleen door wrijving veroorzaakt te zijn. Jeroen en Roald hebben in hun berekeningen de gemiddelde snelheid gebruikt, terwijl eigenlijk de eindsnelheid van belang was. Door deze schatting kunnen ook fouten zijn ontstaan.
