Computermodel, Les 1

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 5

Pak a.j.b. je spullen:                                

Vandaag

Computermodellen - Waarom & Syntax

• Waarom we computermodellen maken + Voorbeeld
• Zelf aan de slag - valbeweging
  
  
• Tijd over? Werken aan H.8

Doelen vandaag

• Je kunt de code, die bij het model van een versnelde beweging hoort, lezen en uitleggen.
• Je kunt code schrijven en testen voor een eenparig versnelde beweging.
• Je kunt de gebruikelijke vormen van potentiële en mechanische energie toevoegen aan een programmacode en deze in een grafiek plotten.
• Je kunt een dynamisch systeem met luchtwrijving programmeren en hierin een luchtwrijvingsconstante variëren totdat een bepaalde realistische eindsnelheid wordt bereikt.

Modelleren - Waarom & Syntax

• a is constant is simpel:  a --> v(t) --> x(t)
• F_luchtwrijving = C*v²
•  Aanname dat a 0,01s constant is!  --> Grafiek in stapjes
• Voorbeeld model met luchtwrijving
• Nauwkeurigheid groter als Δt kleiner
• Syntax voor versnellende auto --> NEXT
  
  staarink.page.link/ModelWS

Stappenplan vóór het coderen

• Maak een schets van de situatie
• Wat voor maxima verwacht je? 
• Hoe zien je grafieken er ongeveer uit, denk je?
  Boven, onder, door de x-as?
• Doe een simpele fysieke meting als het kan
  
  
• Schrijf je code op papier
  kolom Startwaarden & kolom Modelregels

Stappenplan tijdens coderen

• Benoem alle gebruikte variabelen rechts bij startwaarden
• Geef alle variabelen startwaarden 
• (Berekeningen die maar 1 keer hoeven, liefst rechts)
• Begin bij modelregels, links, met variabele krachten
• Dan: F_res   -->   a   -->   v   -->   x/y/z/h
• Eindig met tijdsverloop: t=t+Δt
  
• staarink.page.link/ModelWS
  

Uitwisselen:
De volgende persoon mag het uitleggen:

V5

V5

Ga verder met 33 t/m 37

Zwaarte energie: 

Arbeid: 

Kinetische energie

Gravitatiekracht

Gravitatie-energie:

Gravitatieconstante:

E​z​​=m⋅g⋅h

massa • 9,81     • hoogte

kracht • verplaatsing • hoek
                     tussen die twee

1/2 * massa * snelheid²

twee massa's trekken aan
                                            elkaar

van -oneindig naar 0

             heel klein :-p

W=F⋅s⋅cos(α)

E​kin​​=​2​​1​​m⋅v​2​​

​F​⃗​​​grav​​=(−)G​r​2​​​​m​1​​⋅m​2​​​​

G=6,67384⋅10​−11​​N​kg​2​​​​m​2​​​​

​s​2​​​​m​​

E​grav​​=−G​r​​m​1​​⋅m​2​​​​

Samenvatting

• Arbeid is het omzetten van energie, dus gedurende het proces.
  <-->
• Energiebalans, Evoor = Ena, gaat over voor en na het proces
• De grootte bereken je met behulp van W=F•s • cos(a)
• Waarbij a de hoek is tussen verplaatsing en kracht
  
  
• Dus: gelijkgericht: W>0; loodrecht: W=0; tegengesteld: W<0; 
  
• Want: cos(0)=1, cos(90)=0 en cos(180)=-1