Bal gooien
Sanne stelde deze vraag op 15 maart 2015 om 14:38. Hallo Allemaal,
Voor een schoolproject moest ik een filmpje maken waarin ik een bal gooi en allerlei dingen berekenen. Ik snap alleen nog niet veel van krachten en heb dus echt geen idee welke krachten er op de bal werken en waar de resulterende kracht naartoe wijst.
Het leek me in ieder geval logisch dat de resulterende kracht in de richting wijst waar de bal heen gaat, maar dan zou die in een boog moeten gaan en volgens mij kan dat niet.
Alvast bedankt voor het helpen.
groetjes Sanne
Reacties
Dat zal het filmpje vast tonen.
In jouw geval zal inderdaad de bal aanvankelijk in de richting van je spierkracht gaan, maar later niet: de zwaartekracht werkt naar beneden, maar de bal gaat niet recht naar beneden maar in een boog.
dag Sanne,
dat kan inderdaad niet.
zodra jij de bal hebt losgelaten doet jouw spierkracht in elk geval niet meer mee. Vanaf dat moment werken er nog twee krachten op de bal:
1) zwaartekracht: trekt de bal naar beneden, waardoor de verticale snelheidscomponent afneemt (bal vertraagt), helemaal 0 wordt (hoogste punt) en ten slotte voor een versnelling terug naar de grond zorgt.
Teken een pijl met constante grootte recht naar beneden op elk punt van de baan.
2) luchtweerstand: werkt steeds tegen de richting in die de bal op een zeker moment heeft. Teken dus steeds een pijl tegen de bewegingsrichting in over een raaklijn aan de parabool. Grootte varieert met snelheid (hoe sneller hoe -kwadratisch- groter).
En dan zien we dat die resulterende kracht nog veel "gekker" doet dan jij denkt, wat tóch heel logisch is.
Probeer maar eens een (ongeveer) parabool te tekenen, en zet er op een 4-5 posities (in de tijd) een kruisje op.
In de bijlage een kogelbaan van een voetbal. Teken in Paint of zo er op een paar plekken van de baan maar eens in hoe die twee krachten ongeveer zijn, en hoe die optellen (samenstellen van krachten bijv met parallelogrammethode)..
Upload hier maar, checken we dan samen even.
De resulterende kracht werkt dus niet in de richting waarde bal steeds heen gaat, maar tijdens de vlucht is de resulterende kracht van zwaartekracht plus luchtweerstand steeds de richting en snelheid van de bal aan het veranderen. En steeds op een andere manier.....
ps: bal voor bijlage afgeschoten met deze applet.
https://phet.colorado.edu/en/simulation/projectile-motion
Jammer genoeg laat die onderweg geen krachten zien
Groet, Jan
Ik zie wel dat hij steeds verndert omdat de zwaartekracht constant blijft en de luchtweerstand verandert.
groetjes Sanne
Nette schattingen gemaakt voor de grootte van de luchtweerstand (dat is zonder berekeningen toch een grote gok)
Wél moet je leren dat krachten behalve een richting en een grootte ook een aangrijpingspunt hebben. Luchtweerstand werkt op de bal, aangrijpingspunt (en dat teken je als begin van je krachtpijl) moet dus ook in je bal zitten.
Sanne plaatste:
Is er in dit geval ook nog iets van een normaalkracht?hoe kan ik daaraan nu de resulterende kracht zien?
Zie meer daarover in deze microcursus:
http://www.wetenschapsforum.nl/index.php/topic/41633-microcursus-krachten-samenstellen-en-ontbinden/
Daar vind je eigenlijk alle basis voor werken met krachten op een rijtje. Voorbeeld voor vinden van die nettokracht op één punt onderweg heb ik al uitgevoerd. zie afbeelding. Zogenoemd "vectorieel optellen". Nettokracht is een andere naam voor resulterende kracht.
korte beschrijving van soorten krachten (op vmbo-basisniveau) in bijlage.
Groet, Jan
Bijlagen:
Als de afstand groot genoeg is, dan zal een moment komen waarop de luchtweerstand en zwaartekracht even groot zijn en elkaar "opheffen". Dan is de beweging ineens met constante snelheid. Dat zie je bij druppels die uit een hoge wolk vallen maar ook aan een persoon die uit een vliegtuig springt en waar de parachute zorgt voor een gelijkmatige beweging naar beneden.
Sanne plaatste:
U heeft me echt heel erg geholpen dank u wel! volgens mij is de normaalkracht hier niet van toepassing, omdat er geen ondersteunend vlak is.Sanne plaatste:
Aan de hand van de punten in de afbeelding zou ik dus kunnen zeggen dat de resulterende kracht steeds kleiner wordt?Tót dat stuitermoment. Dan ontstaat er een snel groter wordende normaalkracht naar boven, die de bal op een paar centimeter afstand afremt en waartegen de veerkracht van de bal zich ook weer afzet om terug omhoog te kunnen stuiteren.
ikhebeenvraag
het punt dat het balletje naar het hoogste punt gaat dag ikhebeenvraag,
er zijn niet één maar een heeeeeleboel punten waar het balletje naar het hoogste punt gaat. Ook een heeeeeeleboel waar het balletje naar de grond gaat. Dus welke twee wilde je precies vergelijken?
Mag je de luchtwrijving verwaarlozen, dan mag je eens na gaan denken over omzetting van energie: omhoog van bewegingsenergie naar zwaarte-energie, en omlaag net andersom, van zwaarte-energie weer terug naar bewegingsenergie. . Dat zou je iets moeten vertellen over het verband tussen hoogte en snelheid.
Groet, Jan
In de figuur daarboven zijn de luchtwrijvingskrachten toch even groot op het eerste en laatste punt of niet?
Ja, zo is dat aangegeven.
Maar dat geldt niet voor elk willekeurig voorwerp met elke willekeurige startsnelheid onder elke willekeurige hoek. Dat zou je voor elke situatie apart moeten uitrekenen.
1) Zonder luchtweerstand zou de snelheid op gelijke hoogtes gelijk zijn (qua grootte, niet qua richting natuurlijk)
2) Met luchtweerstand zal hij op de terugweg pas in een lagere positie dan op de heenweg een gelijke snelheid krijgen, (dat heb ik ook in de schets kwalitief willen tonen) maar of dat wat hoger of lager is (kwantitatief) dan in die schets van mij hangt van van alles af.
Kun je 1) en 2) uitleggen? Met behoud van energie?
Groet, Jan