Versnelling Karretje

2. Inleiding

De rede dat ik dit proefje heb gedaan is om te onderzoeken wat de versnelling van een karretje van 50 gram is als het door 100 gram word voortgetrokken. Ik wil graag Luiz bedanken omdat hij een goede partner was om dit proefje mee uit te voeren.

3. Inhoudsopgave:

1. Algemene gegevens
2. Inleiding
3. Inhoudsopgave
4. Doelen
5. Benodigdheden
6. Foto’s van de gebruikte opstelling
7. Werkwijze
8. Resultaten
9. Waarnemingen
10. Conclusie
11. Vervolgonderzoek
12. Logboek

4. Doelen:

• Berekenen van de versnelling waarmee het karretje, vastgebonden aan het visdraad met twee gewichtjes van 50 gram, reed;
• Beredeneren waarom het karretje met deze versnelling reed.

5. Benodigdheden:

• Statief (statiefhouder + statiefstaaf),
• Karretje,
• Visdraad,
• Tijdtikker,
• Tikkerstrook (minimaal 50 cm),
• 2 gewichtjes van 50 gram,
• 1 rood en 1 zwart snoertje,
• Liniaal,
• Katrol,
• Paperclip,

6. Foto’s van de gebruikte opstelling:

                   Gehele opstelling                                           De tikker met het karretje en de tikkerstrook

                                                           Het statief met de katrol

7. Werkwijze:

• Pak alle benodigdheden,
• Maak een lusje in het visdraad aan beide uiteinden,
• Zorg ervoor dat het statief aan één kant van de tafel staat,
• Maak de katrol vast aan het statief, zorg ervoor dat het een beetje over de rand van de tafel hangt,
• Zet de tikker op het andere uiteinde van de tafel en zet hiervoor het karretje,
• Pak de tikkerstrook en vouw één uiteinde dubbel en steek er een paperclip door,
• Leg de tikkerstrook onder de tikker, zoals weergeven in de foto,
• Maak de paperclip vast aan het karretje,
• Hang aan één uiteinde van het visdraad 2 gewichtjes van 50 gram,
• Leg het visdraad over de katrol, maar houd hem goed vast!,
• Maak nu het andere uiteinde van het visdraad aan het haakje dat vast zit aan het karretje vast, maar houd het visdraad nog steeds vast,
• Laat iemand het knopje dat op de tijdtikker zit indrukken,
• Zodra de tijdtikker tikt laat je het visdraad los,
• Pak nu de tikkerstrook en check of hij bruikbaar is en of alle stippen er goed op staan,
• Zet de gegevens van x, Δx, t en Δt in een tabel,

x is de afstand van elke stip tot de eerste stip,

Dit wil je ook lezen:

Online oplichting

Δt is de tijd die tussen twee stippen zit, onze tijdtikker tikt 50 keer per seconde, de tijd tussen twee stippen is dus  = 0,02

t is de totale tijd die verstreken is op dat moment, deze gaat dus constant met Δt (0,02) omhoog,

∆x is het verschil tussen deze en de vorige x,

• Maak hierbij een xt-grafiek,
• Maak nu een andere tabel met daarin v_gem en de bijbehorende t,
• _gem  bereken je met de formule v_gem=  dus door ∆x te delen door 0,02. Je deelt het door 0,02 omdat dit Δt is en dus de tijd is waarover je v_gem berekend,

de bij v_gem behorende t krijg je door het midden van de tijd van de t in de xt-tabel te nemen. Het eerste stukje is bijvoorbeeld 0,00-0,02. Als je dit bij elkaar optelt en deelt door twee krijg je 0,01 s,

• Maak hieruit een vt-grafiek,
• Maak nu een derde tabel met daarin Δt, Δv en a_gem,

Δt is nog steeds 0,02;

Δv is het verschil tussen deze en de vorige v,

1. ,

• Maak hierbij een at-grafiek, ik heb in deze grafiek nog een trendlijn gezet om het iets duidelijker te maken.

8. Resultaten:

De gemiddelde snelheid over de gehele grafiek is v_gem====≈1,2 m/s

De gemiddelde versnelling over de gehele grafiek is a_gem====≈4,2 m/s²

9. Waarnemingen:

Ik heb waargenomen dat het karretje op het eind tegen het statief aan reed wat rare waardes veroorzaakte, dit stukje heb ik dan ook uit de grafiek gelaten. Verder is mij opgevallen dat de eerste waarde voor a opvallend hoog is, ik kan niet vinden waardoor dit komt. De xt-grafiek ziet er goed uit en heeft een vloeiende lijn, de vt-grafiek heeft een paar schommelingen maar is ook een redelijk vloeiende lijn, in de at-grafiek is geen vloeiende lijn meer te zien. Maar als je naar de trendlijn kijkt dan zie je dat de versnelling afneemt.

10. Conclusie:

De gemiddelde versnelling van het karretje in deze proef is 4,2 m/s².

De gravitatieversnelling in Nederland is 9,81 m/s². Alle voorwerpen met een vrije val hebben dus een versnelling van 9,81 m/s². Ons karretje heeft een versnelling van 4,2 m/s², dit heeft ook iets met die gravitatieversnelling te maken. Ons karretje woog 50 gram, en werd voortgetrokken door 2 gewichtjes van ook 50 gram. ⅔ van het totale gewicht dat in deze proef invloed uitoefent trok het karretje dus vooruit en ⅓ van het totale gewicht hield het karretje dus tegen. Hieruit kun je concluderen dat het karretje dus een versnelling van ⅔ van de gravitatieversnelling moet hebben. ⅔ van de gravitatieversnelling= ⅔×9.81= 6,54 m/s². Ons karretje heeft een lagere versnelling omdat hierin geen rekening word gehouden met de luchtweerstand, hoe goed het karretje rolt en omdat onze proef niet onder ideale omstandigheden is uitgevoerd en er dus een paar dingen fout zijn gegaan, zoals dat het karretje botste.

11. Vervolgonderzoek:

Een vervolgonderzoek kan zijn dat je andere voorwerpen in plaats van een karretje gebruikt. Hierdoor kun je controleren of het gewicht en het voorwerp iets uit maakt.

Een ander onderzoek over versnellingen zou je kunnen zijn om te berekenen wat de versnelling is van een voetbal als je hem schiet. Dit zou je dan met een camera kunnen doen. Meet dan van het moment dat je hem schiet tot het moment dat hij weer stil ligt.

12. Logboek