Veerconstante en wrijvingskracht van speelgoed auto
, Inleiding
In veel speelgoed vindt een of andere vorm van energieopslag plaats. Deze opgeslagen energie wordt
uiteindelijk omgezet in een beweging. Zo zijn er autootjes op batterijen en autootjes met een veer die
‘teruggetrokken’ moet worden waarna ze vooruitschieten. In dit onderzoek gaan we van zo’n autootje
gebruik maken. Niet alle energie die de veer levert wordt omgezet in beweging, een deel gaat verloren
aan warmte. Het deel van het geheel dat wel wordt omgezet in de gewenste energievorm, noem je het
rendement.
De formule voor het rendement:
- n = Enuttig / Ein x 100%
Om te weten te komen wat de volledige energie is die omgezet wordt (Ein) kijk je naar de energie die de
veer in het speelgoed autootje kan leveren. Dit kun je berekenen met de formule voor de veer energie.
De Formule voor veer energie:
- Ev = 1/2 x C x U2
Hierbij is C de veerconstante van de veer in Newton meter en U de maximale uitrekking in meter.
De veerconstante geeft aan hoe groot de kracht moet zijn, voor een bepaalde uitrekking van de veer.
De formule voor de veerconstante:
- C=F/U
- F de uitgeoefende kracht in newton.
- U is de uitrekking in meter.
Om te kijken of de veerconstante constant is bepaal je voor verschillende krachten en verschillende
uitrekkingen de veerconstante. Hoe dichter deze bij elkaar liggen hoe constanter hij is.
Bij het rijden van het autootje is er ook sprake van wrijvingskracht. De wrijvingskracht ontstaat wanneer
er twee voorwerpen langs elkaar bewegen, in dit geval de wielen van de auto met de ondergrond waar
hij op rijdt. Om de wrijvingskracht daarvan te bepalen gebruiken we de formule:
Ekin / Eveer —> (1/2 x m x v2) / (1/2 x C x U2)
- hierbij is de m de massa van het autootje
- De snelheid bepaal je met de formule V = s / t
- De veerconstante is de maximale veerconstante
- En de uitrekking is de maximale uitrekking
- Dan vindt je de wrijvingskracht in Newton
Onderzoeksvragen
1. Bepaald de grootte van de veerconstante en of hij constant is.
2. Bepaal de wrijvingskracht.
, Inleiding
In veel speelgoed vindt een of andere vorm van energieopslag plaats. Deze opgeslagen energie wordt
uiteindelijk omgezet in een beweging. Zo zijn er autootjes op batterijen en autootjes met een veer die
‘teruggetrokken’ moet worden waarna ze vooruitschieten. In dit onderzoek gaan we van zo’n autootje
gebruik maken. Niet alle energie die de veer levert wordt omgezet in beweging, een deel gaat verloren
aan warmte. Het deel van het geheel dat wel wordt omgezet in de gewenste energievorm, noem je het
rendement.
De formule voor het rendement:
- n = Enuttig / Ein x 100%
Om te weten te komen wat de volledige energie is die omgezet wordt (Ein) kijk je naar de energie die de
veer in het speelgoed autootje kan leveren. Dit kun je berekenen met de formule voor de veer energie.
De Formule voor veer energie:
- Ev = 1/2 x C x U2
Hierbij is C de veerconstante van de veer in Newton meter en U de maximale uitrekking in meter.
De veerconstante geeft aan hoe groot de kracht moet zijn, voor een bepaalde uitrekking van de veer.
De formule voor de veerconstante:
- C=F/U
- F de uitgeoefende kracht in newton.
- U is de uitrekking in meter.
Om te kijken of de veerconstante constant is bepaal je voor verschillende krachten en verschillende
uitrekkingen de veerconstante. Hoe dichter deze bij elkaar liggen hoe constanter hij is.
Bij het rijden van het autootje is er ook sprake van wrijvingskracht. De wrijvingskracht ontstaat wanneer
er twee voorwerpen langs elkaar bewegen, in dit geval de wielen van de auto met de ondergrond waar
hij op rijdt. Om de wrijvingskracht daarvan te bepalen gebruiken we de formule:
Ekin / Eveer —> (1/2 x m x v2) / (1/2 x C x U2)
- hierbij is de m de massa van het autootje
- De snelheid bepaal je met de formule V = s / t
- De veerconstante is de maximale veerconstante
- En de uitrekking is de maximale uitrekking
- Dan vindt je de wrijvingskracht in Newton
Onderzoeksvragen
1. Bepaald de grootte van de veerconstante en of hij constant is.
2. Bepaal de wrijvingskracht.
