abonnement Unibet Coolblue
pi_183570383
Hallo,
Ik heb een opdracht gekregen die ik echt niets snap en ik hoop dat jullie me kunnen helpen.
Ik moet namelijk aantonen dat iemand over een lat van 1,70 kan springen. De volgende gegevens heb ik:
Hoogte lat = 1,7 m
Zwaartepunt = 1 m
Snelheid = 4 m/s

Alvast bedankt

Met vriendelijke groet,
JaapS213
pi_183570455
Je weet de zwaartekracht, dus je weet ook hoelang het duurt totdat de zwaartekracht zijn snelheid tot nul heeft doen afnemen.

Hij draait rond zijn zwaartepunt en staand hangt dat op 1m. Dus je moet berekenen of zijn zwaartepunt in die tijd een hoogte van ruim 1,7 meter bereiken kan (dus 0,7 hoger als je niet doet aan vetkwabjes, enzo).
Bestiality sure is a fun thing to do. But I have to say this as a warning to you:
With almost all animals you can have a ball, but the hedgehog can never be buggered at all.
pi_183581058
quote:
0s.gif Op donderdag 6 december 2018 18:03 schreef JaapS213 het volgende:
Hallo,
Ik heb een opdracht gekregen die ik echt niets snap en ik hoop dat jullie me kunnen helpen.
Ik moet namelijk aantonen dat iemand over een lat van 1,70 kan springen. De volgende gegevens heb ik:
Hoogte lat = 1,7 m
Zwaartepunt = 1 m
Snelheid = 4 m/s

Alvast bedankt

Met vriendelijke groet,
JaapS213
Mijn 2 centjes:

Je persoon springt naar boven. De aarde trekt deze persoon naar beneden. Heeft deze persoon genoeg energie om de zwaartekrachtpotentiaal van de aarde te overwinnen om het gegeven hoogteverschil te overbruggen?

Als je de vergelijking m.b.v. energie opstelt, zul je zien dat de massa uit je vergelijking valt. (Dat ene opmerkelijke feit heeft Einstein trouwens tot zijn algemene relativiteitstheorie geleid).

Volgens mijn berekening heb je aan een snelheid van v=3,7 m/s genoeg.
-
pi_183584076
quote:
0s.gif Op donderdag 6 december 2018 18:09 schreef Jordy-B het volgende:
Je weet de zwaartekracht, dus je weet ook hoelang het duurt totdat de zwaartekracht zijn snelheid tot nul heeft doen afnemen.

Dat kan prima, maar dan moet de vragensteller wel weten hoe hij de hoogte als functie van de tijd kan uitdrukken en hoe hij het maximum van deze (kwadratische) functie bepaalt. Voor de hoogte h als functie van de tijd t heb je dan

h\,=\,-\frac{1}{2}gt^2\,+\,v_0t\,+\,h_0

waarbij g de zwaartekrachtversnelling is, v0 de opwaartse beginsnelheid, dus de snelheid op tijdstip t = 0 en h0 de beginhoogte, oftewel de hoogte op tijdstip t = 0. Het maximum van deze functie wordt bereikt voor t = v0/g.

De meer 'fysische' aanpak van Haushofer is hier eenvoudiger, want dan vind je direct dat het maximaal te bereiken hoogteverschil bij een opwaartse beginsnelheid v0 en een zwaartekrachtversnelling g gelijk is aan

\frac{v_0^2}{2g}
pi_183585704
quote:
0s.gif Op vrijdag 7 december 2018 13:56 schreef Riparius het volgende:

[..]

Dat kan prima, maar dan moet de vragensteller wel weten hoe hij de hoogte als functie van de tijd kan uitdrukken en hoe hij het maximum van deze (kwadratische) functie bepaalt. Voor de hoogte h als functie van de tijd t heb je dan

h\,=\,-\frac{1}{2}gt^2\,+\,v_0t\,+\,h_0

waarbij g de zwaartekrachtversnelling is, v0 de opwaartse beginsnelheid, dus de snelheid op tijdstip t = 0 en h0 de beginhoogte, oftewel de hoogte op tijdstip t = 0. Het maximum van deze functie wordt bereikt voor t = v0/g.

De meer 'fysische' aanpak van Haushofer is hier eenvoudiger, want dan vind je direct dat het maximaal te bereiken hoogteverschil bij een opwaartse beginsnelheid v0 en een zwaartekrachtversnelling g gelijk is aan

\frac{v_0^2}{2g}
Meestal zijn de vragen in een natuurkundeboek naar aanleiding van de stof die je vlak daarvoor behandeld hebt. Dus ik geef hem een zetje in de goede richting zonder alles voor te kauwen en/of de boel lastiger te maken dan nodig is.
Bestiality sure is a fun thing to do. But I have to say this as a warning to you:
With almost all animals you can have a ball, but the hedgehog can never be buggered at all.
pi_183591327
quote:
1s.gif Op vrijdag 7 december 2018 15:14 schreef Jordy-B het volgende:

[..]

Meestal zijn de vragen in een natuurkundeboek naar aanleiding van de stof die je vlak daarvoor behandeld hebt. Dus ik geef hem een zetje in de goede richting zonder alles voor te kauwen en/of de boel lastiger te maken dan nodig is.
We weten niet wat er vlak daarvoor in zijn boek aan de orde is gekomen en dus kun je niet concluderen dat hij geacht wordt jouw aanpak te gebruiken. Feit is wel dat jij het lastiger maakt dan Haushofer, dat is het punt dat ik wilde maken.
pi_183591810
quote:
0s.gif Op vrijdag 7 december 2018 19:43 schreef Riparius het volgende:

[..]

We weten niet wat er vlak daarvoor in zijn boek aan de orde is gekomen en dus kun je niet concluderen dat hij geacht wordt jouw aanpak te gebruiken. Feit is wel dat jij het lastiger maakt dan Haushofer, dat is het punt dat ik wilde maken.
Ik geeft gewoon een methode waarmee je de handvatten kan benutten die hij opsomt.
Bestiality sure is a fun thing to do. But I have to say this as a warning to you:
With almost all animals you can have a ball, but the hedgehog can never be buggered at all.
pi_183592407
Typisch 2e klas klassieke mechanica. 1/2gt2 dus
Whatever...
pi_183592562
quote:
1s.gif Op vrijdag 7 december 2018 19:58 schreef Jordy-B het volgende:

[..]

Ik geef gewoon een methode waarmee je de handvatten kan benutten die hij opsomt.
Zeker, maar door tijd te introduceren als parameter maak je het veel moeilijker dan nodig. Haushofer maakt gebruik van het idee dat de kinetische energie van de springer geheel is omgezet in potentiële energie op het moment dat zijn zwaartepunt het hoogste punt bereikt, en dan heb je meteen

mg\mathrm{\Delta}h\,=\,\frac{1}{2}mv_0^2

en dus

\mathrm{\Delta}h\,=\,\frac{v_0^2}{2g}

waarbij Δh het maximaal bereikte hoogteverschil is, en dan stel je direct vast dat een beginsnelheid v0 = 4 m·s−1 in opwaartse richting inderdaad voldoende is voor de springer om zijn zwaartepunt meer dan 0,7 m omhoog te brengen.
pi_183593133
quote:
0s.gif Op vrijdag 7 december 2018 20:25 schreef Riparius het volgende:

[..]

Zeker, maar door tijd te introduceren als parameter maak je het veel moeilijker dan nodig. Haushofer maakt gebruik van het idee dat de kinetische energie van de springer geheel is omgezet in potentiële energie op het moment dat zijn zwaartepunt het hoogste punt bereikt, en dan heb je meteen

mg\mathrm{\Delta}h\,=\,\frac{1}{2}mv_0^2

en dus

\mathrm{\Delta}h\,=\,\frac{v_0^2}{2g}

waarbij Δh het maximaal bereikte hoogteverschil is, en dan stel je direct vast dat een beginsnelheid v0 = 4 m·s−1 in opwaartse richting inderdaad voldoende is voor de springer om zijn zwaartepunt meer dan 0,7 m omhoog te brengen.
Ik ben het niet met je eens. En dan met name door de abstractheid van de "hier, klop je gegevens maar in deze formule"-formule.

Een extra stap (het berekenen van tijd) is wel meer werk, maar niet lastiger werk. Je weet de snelheid (m/s), je weet de vertraging (m/s2), dus als je die deelt, blijft tijd (s) over. Dat is dan best wel een logische tussenstap.

Je weet de gemiddelde snelheid (dan snap je ook waar die 1/2 vandaan komt), en dan kom je ook aan je antwoord, en weet je wat je berekend hebt, ipv "omdat deze formule het zegt".

Maar goed, de TS laat niet meer van zich horen. :{
Bestiality sure is a fun thing to do. But I have to say this as a warning to you:
With almost all animals you can have a ball, but the hedgehog can never be buggered at all.
pi_183598412
quote:
0s.gif Op vrijdag 7 december 2018 20:47 schreef Jordy-B het volgende:

[..]

Ik ben het niet met je eens. En dan met name door de abstractheid van de "hier, klop je gegevens maar in deze formule"-formule.
Er is weinig abstracts aan, en ik leg toch uit wat Haushofer bedoelde en hoe je zo aan de uitdrukking voor Δh komt.
quote:
Een extra stap (het berekenen van tijd) is wel meer werk, maar niet lastiger werk. Je weet de snelheid (m/s), je weet de vertraging (m/s2), dus als je die deelt, blijft tijd (s) over. Dat is dan best wel een logische tussenstap.

Je weet de gemiddelde snelheid (dan snap je ook waar die 1/2 vandaan komt), en dan kom je ook aan je antwoord, en weet je wat je berekend hebt, ipv "omdat deze formule het zegt".
Dat kan inderdaad ook, en dan hoeven we - anders dan ik hierboven doe - niet eerst een uitdrukking op te stellen voor de hoogte als functie van de tijd. De opwaartse snelheid neemt lineair af met de tijd en wel met g m·s−2 zodat je stilstand hebt op het tijdstip

t\,=\,\frac{v_0}{g}

uitgedrukt in seconden als de initiële snelheid v0 is uitgedrukt in m·s−1. En aangezien de gemiddelde snelheid vanaf t = 0 tot het moment van stilstand gelijk is aan de helft van de initiële snelheid v0 krijgen we voor de afgelegde weg en daarmee het overbrugde hoogteverschil Δh zo inderdaad ook

\mathrm{\Delta}h\,=\,\frac{1}{2}v_0\,\cdot\,\frac{v_0}{g}\,=\,\frac{v_0^2}{2g}

Hierbij maak je dan wel gebruik van wat bekend staat als het mean speed theorem, een stukje kinematiek dat al eeuwen voor Galilei en Newton was ontdekt.
pi_183601000
In dit soort simpele gevallen maakt het niet zoveel uit denk ik, maar in het algemeen geldt dat scalaire vergelijkingen makkelijker zijn op te lossen dan vectoriële. Vandaar dat ikzelf altijd eerder dit soort opgaven zou oplossen met behulp van behouden grootheden (in dit geval de scalair energie) dan dat ik er (oplossingen van) vectoriële bewegingsvergelijkingen bij zou slepen. (In dit geval heb je slechts 1 relevante richting x(t), maar het punt is denk ik duidelijk).

Door de tijd te introduceren introduceer je in feite een overvloedige hulpvariabele. Maar dit is voor middelbare schoolniveau allemaal wellicht too much :P ;)

Om Feynman te quoten:

quote:
Psychologically we must keep all the theories in our heads, and every theoretical physicist who is any good knows six or seven different theoretical representations for exactly the same physics.
-
abonnement Unibet Coolblue
Forum Opties
Forumhop:
Hop naar:
(afkorting, bv 'KLB')