dag Gijs,

weerstandscoëfficiënten zijn typisch empirische waarden.
Maar met wat Engelstalig te googlen worden vele zoektochten zóó veel succesvoller, is het niet voor formules (als die er niet zijn), dan is het wel voor tabellen of grafieken met die empirische waarden. Let op, vergelijk altijd meerdere bronnen. 

eenvoudigweg 
drag of different cones
levert je vast wel de informatie die je zoekt.

Ik ben benieuwd naar jouw resultaten gelegd naast wat je vindt.
Dan kunnen we je conclusies bespreken.

Groet, Jan

Dag Gijs,
Onder het derde diagram van
http://www.aerospaceweb.org/question/aerodynamics/q0231.shtml
staat een proefondervindelijk bepaalde formule die wellicht bruikbaar is.
'Simply use the appropriate angle…'
Groet, Jaap

De engelse termen en de link van Jaap lijkt inderdaad bruikbaar te zijn voor mijn proef:

Klopt het dat ze bij de link van Jaap de Cw waarde berekenen en dat ik deze later toe kan passen in de luchtwrijvings formule?

Fw= 1/2 * Cw * A * p * v^2

Hier zijn trouwens mijn waardes  waar Jan omvroeg.
Valtijd kegel 1- 16 graden - 0.855 sec
Valtijd Kegel 2- 30 graden - 1.099 sec
Valtijd kegel 3 - 44 graden - 1.871 sec
Valtijd kegel 4 - 50 graden - 2.072 sec
Valhoogte 1 meter
Frontale oppervlakte 6 cm

Ik ga mijn conclusie nu schrijven met mijn ervaring in de empirische waardes en de proefondervindelijke formule gebruiken om dat hiermee te vergelijken.

Dag Gijs,

je komt een eind in de buurt zo, maar vraag je even af: 
Je gaat een v invullen in die formule. Maar was die v constant tijdens het vallen van je kegeltjes? 

Je bent voor een pws bezig hè, dan ga je je wel moeten verdiepen het begrip "terminal velocity" en dus in welke gegevens wel of niet in je luchtweerstandsformule passen. 

Groet, Jan

Hi jan,

Klopt ik wil de weerstand op de eindsnelheid weten. De eindsnelheid heb ik berekend door

Vgem = h / t

Vgem = (Vb + Ve) / 2

Ve = (2•h) / t

1) Dan ga je er dus van uit dat de kegels met een eenparige versnelling naar beneden vielen.
Dat zou mij hooglijk verbazen. Laat ik stelliger zijn: dat was gegarandeerd niet zo.

2) Aangezien de luchtweerstand een kwadratisch verband heeft met de snelheid mag je, ook al zou de versnelling eenparig zijn geweest, zeker geen gemiddelde snelheid in die formule stoppen, omdat een stukje met dubbele snelheid dankzij dat kwadraatje 4 x zo hard doortikt in je luchtweerstand.

Heb je eigenlijk al eens literatuuronderzoek gedaan naar dit soort valbewegingen met luchtweerstand? In deze vraagbaak vind je best wel een stelletje discussies over PO's rond dit onderwerp, al gaat het dan meestal om kegels van gelijke vorm maar variërende massa.  

Type eens 
vallende kegel
in de zoekfunctie van deze vraagbaak

Groet, Jan

1) Klopt dan moet ik inderdaad een andere formule gebruiken om Veind te berekenen

2) Ik wil niet Vgem in de formule stoppen maar Veind met de formule Ve = (2•h) / t


Is er een andere manier om Veind te berekenen die ik vervolgens kan gebruiken om de weerstand op Veind te berekenen? Ik bezit namelijk alleen Cw, A en rho in
Fw= 1/2 * Cw * A * p * v^2

Klopt ik heb 3 proefjes:
Wat is het verband tussen de frontale oppervlakte en de valtijd van een vallend voorwerp.
Wat is het verband tussen de massa en de valtijd van een vallend voorwerp.
Wat is het verband tussen de tophoek en de valtijd van een vallend voorwerp.

Volgens mijn docent is het lastig om literatuur in dit pws te verwerken en mocht ik dit overslaan wel verwerk ik:

https://www.wired.com/2013/10/do-heavier-objects-really-fall-faster/ 
https://www.education.com/science-fair/article/feather-coin/ 
https://www.teachervision.com/gravity/why-do-some-objects-fall-faster-others 
http://www.scienceline.ucsb.edu/images/cones.pdf

 Die ga je niet kunnen berekenen, in geen geval met een formule, eventueel met de juiste formules in een correct model.

 dat snap ik, maar daarmee baseer je je eindsnelheid nog steeds op een gemiddelde snelheid die je geheel foutief berekent. Want dat v_gem = (v_e+v_b)/2 is leuk voor een beweging met eenparige versnelling maar dat is hier niet het geval. De versnelling wordt steeds kleiner -en bij een val over voldoende grote afstand zelfs 0-  omdat de luchtweerstand kwadratisch toeneemt met de snelheid

 Nou ben je toch wel in cirkeltjes aan het rekenen? Eerst wil je Cw bepalen op basis van een gemeten v_eind, en nu wil je een v_eind gaan berekenen met een kennelijk bekende Cw.
Dan ben je een hondje dat achter zijn eigen staart aanrent en dus geen stap verder komt. 

 Nounou, goedgeefse docent. Maar goed, je hoeft geen hoofdstuk literatuuronderzoek te schrijven. Maar zou het dan niet op zijn minst eens zinvol zijn om je in de theorie achter dit proefje te gaan verdiepen? Dan ga je er namelijk rap achterkomen dat je met de aanpak van de valproeven die je deed geen stap verder gaat geraken, althans niet met wat formules laat staan de verkeerde. 

Wat je nu aan het doen bent heeft niks met een PWS te maken: je bent tot nu toe bezig op het niveau van een derdeklasser die zijn practicumvoorschrift niet goed heeft gelezen.

Dus, helemaal terug naar de tekentafel:
- Zoek uit hoe een valproces met luchtweerstand werkt (literatuuronderzoek dus, en een uurtje zoeken met "vallende kegels" op deze vraagbaak en goed lezen moet een PWS-uitvoerder al een heel eind kunnen brengen).
- Dan eens een keer een kloppend model schrijven voor bijvoorbeeld een pingpongballetje dat valt over bijvoorbeeld 10 m met luchtweerstand zodat je doorkrijgt welke factoren een rol spelen en waar je dus op moet letten als je een proef met kegels gaat bedenken. 
- Dàn je experimenten met kegels gaan bedenken en uitvoeren.

Want formules helpen niet behalve toegepast in een model (en verkeerde formules al helemaal niet). Alleen met heel goed modelleren en in die modellen gaan tweaken net zo lang tot ze je metingen van hierboven correct gaan nabootsen zou je met je huidige set metingen (is dat trouwens maar één meting per kegel??) aan min of meer correcte waardes voor je C_w 's kunnen gaan komen. Maar met slimmere metingen krijg je ze op een eenvoudiger manier te pakken.

reculer pour mieux sauter heet dat.

 Hoe werkt een val met luchtweerstand? Dat is je eerste vraag. 

succes met je literatuuronderzoek,
Jan

Dankuwel voor uw hulp, ik ga op onderzoek uit!

Dag Gijs,
a. Je vraagt op 24 februari 2022 om 12.06 uur: 'Klopt het dat ze bij de link van Jaap de Cw waarde berekenen en dat ik deze later toe kan passen in de luchtwrijvings formule?' Ja, de Engelstalige C_D is onze C_w; d=drag=luchtweerstand.
b. Je schrijft om 12.06 uur: 'Frontale oppervlakte 6 cm'. Heb je nagedacht toen je dit noteerde?
c. Met je meetwaarden van 16.43 uur kun je C_w van elke kegel berekenen, lijkt me, en verder niets bruikbaars. Welke gemeten grootheid ontbreekt? De valhoogte is slechts een meter, zodat de korte valtijden zwanger zijn van een grote meetonzekerheid. De valtijden van kegel 1 en 2 verschillen nauwelijks significant en die van kegel 3 en 4 ook. De valtijden van kegel 2 en 3 verschillen betrekkelijk veel. Is dat betrouwbaar? Hoe ga je dat volgende week beter doen?
d. Je vraagt om 16.43 uur: 'Is er een andere manier om Veind te berekenen die ik vervolgens kan gebruiken om de weerstand op Veind te berekenen?' Je kunt (de constant geworden) v_eind inderdaad berekenen, door twee formules te combineren. Welke grootheid zou je daartoe nog moeten meten van een kegel? Leg het eens uit met een getallenvoorbeeld? Dat moet lukken vanaf eind vwo 4.
e. Om 16.43 uur plaatste je vier koppelingen. De eerste en de derde werken voor mij niet of geven niets bruikbaars. Of de tweede koppeling, over zwaartekracht in een vacuüm, je verder helpt, weet ik niet. Zoals Jan schrijft: lees eens in de vraagbaak over vallende kegels.
f. Je meet afstand (vanaf het loslaatpunt óf vanaf een lager punt ?) en de tijdsduur van de val. Mooi. In lijn met een vraag van Jan: 'één meting is géén meting'.
g. Je kunt de gemeten tijdsduur vergelijken met de tijdsduur die volgens een numeriek (dynamisch) model nodig is voor de betreffende afstand.
Je kunt de gemeten tijdsduur ook vergelijken met de tijdsduur die volgens een formule nodig is voor de betreffende afstand, zonder model. Mooi klusje voor je juf of mees om zo'n formule af te leiden: de afstand y(t) vanaf het loslaatpunt als functie van de valtijd t, met parameters kegelmassa m, valversnelling g en k=½·ρ·C_w·A. Zo'n formule voor een vrije val ken je waarschijnlijk al: y(t)=½·g·t².
h. Me dunkt dat je nog een lange weg te gaan hebt, waarop je nog veel kunt leren.
Groet, Jaap

Dag Jaap,

Ik zie niet hoe Gijs dat zou moeten doen zonder een bekende Cw? Die wil hij juist afleiden met behulp van zijn metingen. 
En dan zitten we daarmee dus in een cirkeltje te rekenen. 

Groet, Jan

Dag Jan,
Gijs kan C_w berekenen met een formule van de bron van 24 februari 2022 om 09.35 uur, gebruik makend van de gemeten tophoek van de kegel. Met de zo gevonden waarde van C_w kan hij de (constant gworden) eindsnelheid berekenen, als dat nog zijn bedoeling is.
Groet, Jaap

Op die manier...
maar het is juist de bedoeling dat hij die uit zijn metingen destilleert, en dan via die weg vergelijkt met wat het theoretisch zou moeten zijn. Zo gaat hij een theoretische eindsnelheid berekenen, met als enig mogelijke conclusie dat òf zijn metingen van die eindsnelheid niks waard zijn, òf dat die formule niet klopt. 

Dag Jan,

Je schrijft om 08.17 uur: 'het is juist de bedoeling dat hij die uit zijn metingen destilleert, en dan via die weg vergelijkt met wat het theoretisch zou moeten zijn'. Bedoel je met 'die' de waarde van de (constant geworden) eindsnelheid óf de waarde van C_w? Gezien het voorafgaande kan het allebei.

Gijs' doelen staan in zijn eerste inbreng van 01.03 uur en de '3 proefjes' van 16.43 uur, waarin het verband van frontaal oppervlak, massa en tophoek enerzijds met de valtijd anderzijds wordt onderzocht. Gijs stelt zich niet ten doel de waarde van de eindsnelheid te meten, te berekenen of een gemeten v_eind te vergelijken met een theoretische v_eind. De eindsnelheid kan een bruikbaar middel zijn, maar is niet noodzakelijk.

Gijs heeft tophoeken en valtijden gemeten en zou 'hier wat formules naast willen houden'. Specifiek zoekt hij een formule 'die met de hoek van een kegel de weerstand kan berekenen'. Gijs vraagt niet uitdrukkelijk om een theoretisch afgeleide formule (die ik niet ken) en daarom lijkt me de empirisch bepaalde formule voor de weerstand C_D=C_w uit de genoemde bron passend.

Het gevaar van een cirkelredenering sluipt erin met de formule F_w=½·ρ·C_w·A·v_eind².
Het is aan Gijs om duidelijk te maken hoe hij deze formule wil gebruiken:
Keuze 1: gebruik de formule om F_w te bepalen. Dan moet je eerst C_w, A en v_eind bepalen.
Keuze 2: gebruik de formule om C_w te bepalen. Dan moet je eerst F_z, A en v_eind bepalen.
Keuze 3: gebruik de formule om v_eind te bepalen. Dan moet je eerst F_z, C_w en A bepalen.

Groet, Jaap