De opdracht
Je gaat van een onderwerp naar keuze een meting doen naar de versnelling of vertraging.
Deze beweging ga je in grafieken aantonen.
Aan de hand van deze grafieken ga je een conclusie trekken.
Je levert aan het eind van dit PTA een verslag in met daarin:
- Het onderzoeksplan
- Ontwerp van de meting
- De gemaakte grafieken
- De gestelde conclusies
Succes!
Hieronder vind je een aantal video’s hoe je met coach 7 moet analyseren.
Daaronder vind je een voorbeeld met alle onderdelen een voor een uitgewerkt zoals ik het straks in je verslag wil zien.
Een inspirerend voorbeeld
Onderwerp
Ik wil de versnelling van een gegooide dartpijl in beeld gaan brengen.
Ook wil ik gaan zien wat het verschil is als ik harder gooi.
Onderzoeksvraag
Wat is de maximale snelheid in km/h van een gegooide dartpijl na de versnelling, en wat is het verschil als ik met meer kracht gooi?
Verwachting
Ik verwacht ongeveer de snelheid van een snelle fiets, dus 25 km/h. Ook denk ik dat het verschil tussen zacht en hard gooien ongeveer 10 km/h zal zijn.
Materialen
- Een meetlint van ten minste 1 meter
- Een dartpijl
- Een camera
Werkwijze
Stap 1: Zet de camera zo neer dat de volle worp te zien is.
Stap 2: Zorg dat in dat beeld het meetlint van een meter te zien is.
Stap 3: Start de video en gooi de pijl.
Stap 4: Herhaal stap 3, 3 keer.
Stap 5: Doe stap 3 nog eens 3 keer, maar gooi dan met meer kracht.
Opstelling
Ik heb gekozen voor een horizontale beweging.
Daarin houd ik een meetlint vast die ingesteld is op 1,0 meter.
De camera bevat de hele beweging, van de plek waar ik los laat tot de plek waar de dartpijl het dartbord raakt.
Tabel van de meetgegevens
En dit zijn de tabellen van dezelfde beweging, maar met meer kracht gegooid.
Grafieken
Hieronder zijn grafieken te zien van de afstand tegen de tijd.
De eerste grafiek is van de eerste meting, de tweede grafiekvan de tweede meting en de derde grafiek van de derde meting.
En hieronder staat in dezelfde volgorde, de drie afstand-tijd grafieken van dezelfde beweging, maar met meer kracht.
De eerste grafiek is van de eerste meting, de tweede grafiekvan de tweede meting en de derde grafiek van de derde meting.
En hieronder staat in dezelfde volgorde, de drie snelheid-tijd grafieken van dezelfde beweging, maar met meer kracht.
Uitlezen van de grafieken
Meting 1:
Uit de volgende twee grafieken is het volgende af te lezen:
De totale tijd is: 2,90 – 2,47 = 0.43 seconde.
De totale afstand is: 2,26 – 0,07 = 2,19 meter.
Meer kracht:
De totale tijd met meer kracht is: 1,20 – 0,83 = 0,37 seconde.
De totale afstand met meer kracht is: 1,82 – 0,36 = 1,46 meter.
Meting 2:
Uit de volgende twee gafieken is het volgende af te lezen:
De totale tijd met meer kracht is: 1,87 – 1,53 = 0,34 seconde.
De totale afstand met meer kracht is: 1,79 – 0,35 = 1,42 meter.
Meer kracht:
De totale tijd is: 1,60 – 1,10 = 0,50 seconde.
De totale afstand is: 2,43 – 0,02 = 2,41 meter.
Meting 3:
Uit de volgende twee gafieken is het volgende af te lezen:
De totale tijd is: 1,17 – 0,67 = 0,50 seconde.
De totale afstand is: 2,34 – 0,06 = 2,28 meter.
Meer kracht:
De totale tijd met meer kracht is: 1,80 – 1,40 = 0,40 seconde.
De totale afstand met meer kracht is: 1,79 – 0,19 = 1,60 meter.
Uit de volgende grafiek is de maximale snelheid af te lezen.
In meting 1 is de maximale snelheid: 6,22 m/s.
Tweede foto is die met meer kracht van meting 1 met maximale snelheid: 5,66 m/s.
In meting 2 is de maximale snelheid: 5,99 m/s.
Tweede foto is die met meer kracht van meting 2 met maximale snelheid: 6,78 m/s.
In meting 3 is de maximale snelheid: 6,28 m/s.
Tweede foto is die met meer kracht van meting 3 met maximale snelheid: 6,65 m/s.
Gemiddeldes
De totale tijd: (0.43 + 0.34 + 0.50) : 3 = 0.42 seconde
De totale afstand: (2.19 + 1.42 + 2.28) : 3 = 1.96 meter
De maximale snelheid: (6.22 + 5.99 + 6.28) = 6.16 m/s
Met meer kracht
De totale tijd: (0.37 + 0.50 + 0.40) : 3 = 0.42 seconde
De totale afstand: (1.46 + 2.41 + 1.60) : 3 = 1.82 meter
De maximale snelheid: (5.66 + 6.78 + 6.65) : 3 = 6.36 m/s
Versnellen of vertragen
Het gooien van een dartpijl is een versnelling, dat is te zien aan de snelheid,tijd-grafieken.
In die grafieken zie je dat de snelheid toe neemt tijdens het gooien, en dus is het een versnelling.
Maximale snelheid
Uit de snelheid,tijd-grafiek bleek dat de gemiddelde maximale snelheid 6,16 m/s is. Dus dat is 6,16 x 3,6 = 22,2 km/h. En voor de beweging met meer kracht is dat 6,36 m/s x 3,6 = 22,9 km/h.
Verschil met meer kracht
Met meer kracht gooien zorgt in de meting voor net iets meer snelheid.
Maar wat vooral opvalt, is dat in de grafieken er niet heel veel verschil te zien is.
Verwachting
Mijn verwachting was dat een dartpijl ongeveer 25 km/h zou gaan.
Uit mijn onderzoek bleek dat de snelheid 22,2 km/h was, dus ik zat aardig in de buurt met mijn voorspelling.
Wat niet in de buurt van mijn voorspelling zit, is het verschil in met kracht gooien. Met meer kracht gooien is namelijk maar 0,7 km/h harder, en niet de voorspelde 10 km/h verschil.
Naurkeurigheid
Omdat er zo ontzettend grootte verschillen zitten tussen alle metingen, kan ik met zekerheid zeggen dat de meting niet heel nauwkeurig is geweest.
Ik denk dat het ligt aan het verslies aan energie door de verplaatsing over de y-as.
Voor nauwkeuriger onderzoek zou het belangrijk zijn om de pijl heel recht te gooien, niet met een boogje.
Onderdeel 1: Het onderzoeksplan
Om te beginnen moet je gaan bedenken waar je een verslag over wilt gaan maken.
Je mag zelf een onderwerp kiezen, maar er zitten wat voorwaarden aan.
Als eerst moet het voorwerp een versnelling of vertraging ondergaan.
Ten tweede moet het onderzoek herhaalbaar zijn ten minste drie keer.
Ten derde moet je de beweging met meer of minder kracht kunnen uitvoeren.
En de beweging moet in 1 camerabeeld te vangen zijn, zonder de camera mee te bewegen met de beweging.
Als je een onderwerp weet, bespreek dit met je docent.
Als je een onderwerp hebt, kan je een onderzoeksvraag opstellen.
In deze onderzoeksvraag geef je duidelijk aan wat je gaat meten.
Geef in de vraag ook aan wat je wilt meten als de kracht veranderd.
Zorg ervoor dat er duidelijk staat dat je de snelheid in km/h wilt meten en het moet duidelijk zijn of je voorwerp gaat versnellen of vertragen.
Schrijf als je de onderzoeksvraag hebt gemaakt ook een verwachting op.
Zie het voorbeeld hierboven.
Maak je vraag, en laat het door je docent controleren.
Schrijf op welke materialen je allemaal nodig hebt voor je onderzoek.
Zie het voorbeeld.
Schrijf stap voor stap op wat je moet doen om je meting goed uit te voeren.
Zie het voorbeeld.
Als je alle onderdelen hebt gemaakt van je onderzoeksplan, en dat goed in een verslag hebt vastgelegd, laat het dan door je docent controleren.
Als het onderzoeksplan is goedgekeurd, dan kan je de meting uitvoeren zoals je beschreven hebt in je onderzoeksplan.
Onderdeel 2: Ontwerp van de meting
In dit onderdeel beschrijf je de opstelling die nodig is om je meting uit te kunnen voeren.
Beschrijf daarin in ieder geval:
- Hoe de camera wordt neergezet.
- Hoe de afstand gemeten wordt, met daarbij de exacte afstand en hoe je dat meet.
Dit zie je ook in het voorbeeld.
Onderdeel 3: Gemaakte grafieken
In dit onderdeel laat je alle grafieken zien die je gemaakt hebt van de beweging.
Ik wil in je verslag van ELK van de DRIE metingen, en van beide dossering in kracht zien:
- Een tabel van de tijd tegen de afstand (x EN y)
- Een grafiek van de afstand tegen de tijd, ingezoemt op wat belangrijk is.
- Een grafiek van de snelheid tegen de tijd, ingezoemt op wat belangrijk is.
Belangrijke tip: maak eerst van 1 meting ALLES, en ga dan pas naar de volgende meting. Je kan plaatjes namelijk later in een verslag toevoegen.
Stap 1: ga naar coach en zorg dat de grafiek/tabel te zien is
Stap 2: druk op de knoppen: ‘windows’+’shift’+’s’
Stap 3: selecteer het deel van je scherm waar je een foto van wilt maken
Stap 4: ga naar je verslag, en klik met de ‘cursor’ op de plek waar je de grafiek wilt hebben
Stap 5: druk op de knoppen: ‘control’+’v’
Ik wil in je verslag zien van alle drie de metingen
- De totale afstand en tijd die het voorwerp heeft afgelegd. (Waarschijnlijk heb je er 2 foto’s voor nodig, een ‘0’ en een ‘eind’.
- De maximale snelheid die behaald is.
- Zet elke keer de twee verschillende bewegingen met verschil in kracht naast elkaar.
Als laatste bereken je een paar gemiddeldes van:
- De totale afstand
- De totale tijd
- De maximale snelheid.
Zie het voorbeeld wat ik bedoel.
Onderdeel 4: Conclusies
In het laatste onderdeel geef je altijd duidelijk antwoord op je onderzoeksvraag.
Dat betekend dat je vertelt of je beweging versnelt of vertraagd was, en waar je dat aan kan zien.
Ook vertel je wat de gemiddelde maximale snelheid was in km/h.
(Snelheid in m/s x 3,6.)
Ook laat je weten of je verwachting klopt of niet.
En vergelijk je de verschillen tussen de verschillende kracht inputs.
Daarna sluit je af met een conclusie over de nauwkeurigheid, en een advies voor vervolg onderzoek.
Zie het voorbeeld.