verandering valversnelling op hoogte

. stelde deze vraag op 10 februari 2025 om 18:05.

Hallo,

Wij hebben een modelleer opdracht gekregen voor natuurkunde, waarbij je zelf de situatie mag kiezen. Ik heb ervoor gekozen om de vrije val van Felix Baumgartner te modelleren. Omdat het een sprong is van grote hoogte, weet ik dat ik rekening moet houden met bijvoorbeeld de valversnelling. Ik snap alleen niet met welke formule ik kan afleiden hoe deze verandert op verschillende hoogtes. 

Reacties

Theo de Klerk op 10 februari 2025 om 18:15

Bij modeleren moet je steeds (in je val situatie) weten wat op t=t1 de versnelling is (=(Fgrav - Fweerstand)/m ), de daardoor vergrote snelheid dv, de dan nieuwe snelheid v (=v+dv), de afgelegde weg met die snelheid ds en de dan totale afstand (s=s+ds). Dan reken je voor het volgende interval t = t1 + dt hetzelfde uit net zolang tot een stop conditie is bereikt (bijv. afstand >= hoogte, niet s = h want je zult zien dat je in de ene periode s < h hebt berekend en in de volgende s > h maar net niet s=h zodat de conditie niet opgaat). 

. op 10 februari 2025 om 18:27

Ik begrijp nog niet helemaal hoe de valversnelling hieruit volgt? Hoe zet ik deze modelregels in coach? zijn er variabelen waar ik rekening mee moet houden?

Jan van de Velde op 10 februari 2025 om 18:36

.

de valversnelling. Ik snap alleen niet met welke formule ik kan afleiden hoe deze verandert op verschillende hoogtes. 

dag puntje,

daarvoor gebruik je de algemene zwaartekrachtformule
BINAS tabel 35 A5 gravitatiekracht.

Groet, Jan

. op 10 februari 2025 om 18:48

gebruik ik de formule Fg = G . m . M / r2 om de valversnelling te berekenen? want daar komt g toch helemaal niet in voor. hoe stel ik een variabele in coach7 in die daarmee rekening houdt? 

Ibtihal op 10 februari 2025 om 18:59

Beste .

De valversnelling zit in Fz=m*g.In dit geval zijn Fz en Fg twee namen voor het zelfde beest.  Als je beide formules eens aan elkaar gelijk stelt, wat volgt dan voor g? Dat kan je in Coach zetten.

Alternatief: gebruik de valversnelling niet. Gebruik in Coach meteen Fg, als onderdeel van Fres. Bedenk wat het verband is tussen r (uit Fg) en h.

mvg, Ibtihal

 

Jan van de Velde op 10 februari 2025 om 19:00

dag puntje,

g zit daarin hoor, al zie je hem niet expliciet staan in die weergave. 

g is een versnelling

F= m·a

dus

a = g = FG/m 

zie je hem nu?

Groet, Jan

. op 10 februari 2025 om 19:39

ik denk dat ik het begin te bergijpen. Als ik Fz = Fg doe, kom ik uit op g = G . M / (R + h)2

ik denk dat ik h als variabele moet instellen die verandert op basis van de tijd, klopt dat? wat ik alleen niet begrijp is hoe ik dan de formule voor de valversnelling in coach moet zetten zodat hij dat uitrekent naar mate de tijd verstrijkt.

Ibtihal op 10 februari 2025 om 19:52

Beste .

Jouw g=G*M/(R + h)^2 is wel goed, maar niet echt nodig. Je hele model kan zonder de valversnelling g. Ja, h wordt een variabele die verandert in de tijd. Dat zet je in Coach op de gebruikelijke model manier. Je gebruikt onder andere a=Fres/m. Fres bestaat uit Fg en Flucht. Werk je zo met Fg dan heb je de valversnelling g niet echt nodig.

mvg, Ibtihal

 

. op 10 februari 2025 om 20:11

is het dus genoeg als ik Fres = Fg - Flucht, a = Fres/m en Fg = G . M . m / r2 in de modelregels zet? ik snap niet met welke formules Coach dan de valversnelling gaat bijhouden.

Ibtihal op 10 februari 2025 om 20:26

Beste .

Heb je Theo's post 18:15 wel gelezen? Voor de hand liggende model regels zijn

Fg=... iets met R en h

Fw=... iets met v

Fres=... krachten samenstellen

a=Fres/m  (m is Baumgartner plus parachute, niet de aarde)

v=v+a*dt

h=...

t=....

Let bij elke stap op plus en min voor de richting.

Met deze regels is het niet nodig dat coach de valversnelling gaat bij houden, toch? Wel de "netto versnelling" waar behave Fg ook Fw in zit.

mvg, Ibtihal

 

. op 10 februari 2025 om 20:43

dankjewel.

nog een laatste vraag: bij het berekenen van de luchtweerstand, hoe weet ik welke waarde ik moet nemen voor de luchtdichtheid? die is op 40 km hoogte toch anders?

Jan van de Velde op 10 februari 2025 om 21:24

dag puntje,

dat is niet een alledaagse formule, ook niet maar één voor de hele val. Lees je eens in, door, bij voorkeur in het Engels, te googlen met atmosphere density altitude.

Groet, Jan

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Ariane heeft twaalf appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Ariane nu over?

Antwoord: (vul een getal in)