[NA] valversnelling berekenen met een helling

[natuurkundelove]

hallo

voor natuurkunde moeten wij een PO doen, waarbij we de valversnelling moeten berekenen. We hebben een proefje gedaan, waarbij we een knikker van een helling lieten rollen. dit zijn onze gegevens:

de knikker viel 55 cm naar beneden
t = 0.430625 s
de knikker weegt 5.382 gram
de hoek waaronder de knikker rolde was 53 graden.

Hoe kunnen we nu g, of de valversnelling berekenen?

[Schrödinger]

De zwaartekracht wordt in goede benadering gegeven door F = mg. Wat is nu de component van de zwaartekracht in de richting van de beweging van de knikker?

[natuurkundelove]

Hallo Schrödinger,

Normaal zou je dit indd wel zo kunnen berekenen maar het probleem is dat we niet alleen F= mg mogen gebruiken omdat dit 'te simpel' is...

[Schrödinger]

Wat bedoel je precies? Is het de bedoeling dat je ook een schatting maakt van de invloed van wrijving op de knikker?

[natuurkundelove]

Nou we hadden dus gezocht op proefjes om de valversnelling te berekenen en toen kregen we dit:

Methode 3 Langs een hellend vlak krijgt een voorwerp een eenparig versnelde beweging. Als we de versnelling van dit voorwerp kunnen meten, is het mogelijk om de versnelling van de zwaartekracht te berekenen. Wel moet de hellingshoek nauwkeurig bepaald worden.

We hebben dus een knikker van een hellingshoek van 53 graden laten rollen, en dachten we dat we het nu makkelijk konden berekenen. helaas lukt dit ons niet. We hebben gezocht naar formules en kwamen bij dit uit:

'Laat m de massa van het voorwerp op het hellend vlak zijn, alfa de hellingshoek van het vlak en Fw de wrijvingskracht die langs het hellend vlak werkt, dan geldt voor de resulterende kracht die langs het hellend vlak werkt: Fr=m*g*sin(alfa)-Fw. Deling door m levert de gevraagde versnelling langs het hellend vlak op.'

Hier snappen we echter weinig van... vandaar deze vraag op het forum haha

[mathfreak]

Maak eens een schets van een hellend vlak met een hellingshoek α. Teken hierin alle aanwezige krachten. Als een massa m zich op dit hellend vlak bevindt er er geen wrijving is, geldt voor de component langs het hellend vlak dat deze de grootte m∙g∙sin α heeft. In het geval van een wrijvingskracht F_w krijg je langs het hellend vlak een resulterende kracht met de grootte m∙g∙sin α-F_w. Door dit door m te delen vind je de resulterende versnelling, en met behulp van een gegeven hellingshoek α vind je dan de gezochte waarde voor g.

[natuurkundelove]

Heel erg bedankt! Maar gebruik je dan g niet al in je formule? Of zie ik dit verkeerd haha

[Schrödinger]

Nee, de g is de enige onbekende die je juist moet bepalen. De massa, hoek en totale versnelling van de knikker weet je immers al. De wrijving kun je waarschijnlijk wel verwaarlozen.