Practicum lift - het berekenen van de valversnelling van voorwerpen/mensen in een lift PDF

Preview

Summary

het berekenen van de valversnelling van voorwerpen/mensen in een lift...

Description

Practicum: gewicht bij opwaartse en neerwaartse versnelling I. Onderzoeksvraag: 1) Hoe verandert het gewicht van een voorwerp in een lift die op- en neerwaarts versnelt/ vertraagt? 2) Hoe bereken je de versnelling van de lift uit de metingen? II. Materiaal: Personenweegschaal, lift III. Hypothese: a) Maak een tekening van de vier situaties waarbij je de optredende krachten aanduidt en de versnelling van de lift (zie hb. p.105). Bij het maken van de tekeningen is het belangrijk rekening te houden met de grote van de vectoren. Bij het opwaarts versnellen en neerwaarts vertragen zal men de FN groter moeten tekenen omdat in deze gevallen het GW stijgt. Doordat een voorwerp zijn bewegingstoestand wilt behouden. Bij het opwaarts vertragen en neerwaarts versnellen geldt dezelfde logica. b) Stel een vergelijking op om het gewicht te berekenen aan de hand van de oplosstrategie volgens de tweede wet van Newton (vectorieel en algebraïsch). Om de vergelijking van het GW te berekenen is het zeer belangrijk om te weten dat GW=FN. dus bij stilstand is GW= m . g, maar wanneer er met versnelling en vertraging rekening moet worden gehouden zijn de formules anders. Dan wordt de versnelling bij g opgeteld of er vanaf getrokken. Als een persoon opwaarts versnelt kan dit worden bekomen dankzij de tweede wet van newton. Voor de andere bewegingen kan dit analoog worden berekend. GW = FN FZ = m . g

-FZ + FN = m . a F N = FZ + m . a GW = m. ( g + a ) Stilstand

Opwaarts versnellen

Opwaarts vertragen

Neerwaarts versnellen

Neerwaarts vertragen

Damiaaninstituut vzw | 1

Practicum: gewicht bij opwaartse en neerwaartse versnelling

a)Tekening

FN FZ ay

b)Vergelijking

F g= m . g

Fg= m . (g + a)

Fg= m . (g - a)

Fg= m . (g - a)

Fg= m .( g+ a)

constant

toename

afname

afname

toename

: Fg = ….

Gewicht Fg

IV. Voorbereiding: stappenplan experiment om de hypothese te testen (beschrijf gedetailleerd de uitvoering), waarop letten,… V. Meetresultaten

Stilstand

Opwaarts

Opwaarts

versnellen

Neerwaarts

vertragen

Neerwaarts

versnellen

vertragen

m

85

88

80

80

88

a

0

0.35

-0.58

-0.58

0.35

VI. Berekening van de versnelling van de lift Tip: een weegschaal meet geen massa maar normaalkracht en zet via een ijking (g = 9,81 N/kg) dit om naar massa.

Damiaaninstituut vzw | 2

Practicum: gewicht bij opwaartse en neerwaartse versnelling De waardes van de massa zijn geen probleem deze lezen we af op de weegschaal. Om de versnelling van te lift te vinden zijn wel een aantal berekeningen nodig.

We gebruiken hiervoor de formules GW= m . g / GW= m. ( g+ a) / GW= m. ( g – a ) GW=FN -bij stilstand GW= 85 . 9,81= 833,85 -opwaarts versnellen GW= 88 . 9,81 = 863,28 GW= m. ( g+ a) a =(GW / m ) – 9,81 (863,28 / 88)- 9,81= 0,35 -opwaarts vertragen GW= 80 . 9,81 = 784,8 GW= m. ( g – a ) a = - (( GW / m ) – 9,81) a = - ((784,8 / 80 ) – 9,81 ) = -0,58 -neerwaarts versnellen GW= 80 . 9,81 = 784,8 GW= m. ( g – a ) a = - (( GW / m ) – 9,81) a = - ((784,8 / 80 ) – 9,81 ) = -0,58 -neerwaarts vertragen GW= 88 . 9,81 = 863,28 GW= m. ( g+ a) a =(GW / m ) – 9,81 (863,28 / 88)- 9,81= 0,35

Damiaaninstituut vzw | 3

Practicum: gewicht bij opwaartse en neerwaartse versnelling

Damiaaninstituut vzw | 4...