/ Forside / Karriere / Uddannelse / Højere uddannelser / Nyhedsindlæg
Login
Glemt dit kodeord?
Brugernavn

Kodeord


Reklame
Top 10 brugere
Højere uddannelser
#NavnPoint
Nordsted1 1588
erling_l 1224
ans 1150
dova 895
gert_h 800
molokyle 661
berpox 610
creamygirl 610
3773 570
10  jomfruane 570
Vandraket: Beregning af teoretisk højde
Fra : Morten S Hansen


Dato : 04-10-04 20:59

Jeg skal som lærervikar i 10.kl lave et fysikforsøg hvor man skyder en 1½ l
sodavandsflaske op i luften vha. vand og lyfttryk.

Se evt. her: http://hjem.get2net.dk/moelleaa/raket/intro.htm (det er faktisk
sjovt at prøve!)

Kan man teoretisk beregne hvor højt raketten kan komme op, ved hjælp af
lufttrykket, luften i flaskens volumen, vandet i flaskens volumen, flaskens
åbning, vægt, m.v...?

Har I andre forslag til beregninger i forbindelse med forsøget...? - Jeg
regner med at vi aflæser højden vha. tangens og evt. laver parabelbuer af
'flyveruten'.

mvh Morten, Roskilde




 
 
Regnar Simonsen (04-10-2004)
Kommentar
Fra : Regnar Simonsen


Dato : 04-10-04 22:26

Morten S Hansen
> Kan man teoretisk beregne hvor højt raketten kan komme op, ved hjælp af
> lufttrykket, luften i flaskens volumen, vandet i flaskens volumen,
flaskens åbning, vægt, m.v...?

Som du selv nævner er der mange frie parametre, så der er ikke en simpel
formel for kastehøjden.
Jeg har lavet forsøget en del gange, og har også lavet en simulering i et
regneark - men kun som en ret primitiv model (som dog passede nogenlunde med
det, vi faktisk så).
I modellen kan man fx. medtage :
1. massen af vandet, massen af flasken
2. starttrykket (sluttrykket sættes til 1 atm) - eller vandkraften på
raketten
3. tabsraten af vandet (antal mL pr. sekund)

Man kan opdele bevægelsen i to dele.
I den første del udøver vandet en faldende kraftpåvirkning på raketten,
samtidig falder massen af vandet.
Man kan i en simpel model antage en linieær kraftændring - det kan altid
ændres senere.
Når man kender den samlede kraft (inklusiv tyngdekraften), kan man udregne
accelerationen (Newtons 2. lov)
Ved at opdele bevægelsen i tidsstep på fx 0,01 sekunder, kan man beregne
hastighed og position for hvert trin. Derefter kan den nye masse, kraft og
acceleration findes osv.
I bevægelsens anden del følger den tomme flaske blot en kasteparabel (+ evt.
luftmodstand, som man selvfølgelig også kan lægge ind i modellen).
I en typisk kurve, vil man se en svag krummet bane i starten, der går over i
en parabelbane, når flasken er tom for vand.

> Har I andre forslag til beregninger i forbindelse med forsøget...? - Jeg
> regner med at vi aflæser højden vha. tangens og evt. laver parabelbuer af
'flyveruten'.

Som nævnt er det kun en delvis parabel.
Hvis man har mulighed for at videofilme optagelsen (fx med et webkamera),
kan man undersøge bevægelsen nøjere på PC. Man kan fx overføre både x- og
y-komposanterne til et regneark ved at måle i trin (afmåling direkte på
skærmen), og lave en graf over bevægelsen.

I 10. klasse er modelberegning nok lidt for avanceret, men man kan fx. måle
højde og længde for faste affyringsvinkler i en række forsøg - og derefter
undersøge sammenhængen grafisk. Eller lodret højde som funktion af
starthastighed (videoundersøgelse).

--
Hilsen
Regnar Simonsen



Carsten Holck (04-10-2004)
Kommentar
Fra : Carsten Holck


Dato : 04-10-04 22:35

Heldigvis fandt Morten S Hansen <undertegnede@SLETmail.dk> tastaturet
og skrev i news:4161ab8b$0$59396$14726298@news.sunsite.dk:
> Jeg skal som lærervikar i 10.kl lave et fysikforsøg hvor man skyder
> en 1½ l sodavandsflaske op i luften vha. vand og lyfttryk.
>
> Se evt. her: http://hjem.get2net.dk/moelleaa/raket/intro.htm (det er
> faktisk sjovt at prøve!)
>
> Kan man teoretisk beregne hvor højt raketten kan komme op, ved hjælp
> af lufttrykket, luften i flaskens volumen, vandet i flaskens volumen,
> flaskens åbning, vægt, m.v...?
>
> Har I andre forslag til beregninger i forbindelse med forsøget...? -
> Jeg regner med at vi aflæser højden vha. tangens og evt. laver
> parabelbuer af 'flyveruten'.
>
Prøv at bestemme den optimale vandmængde i flasken

/carsten



Q (05-10-2004)
Kommentar
Fra : Q


Dato : 05-10-04 07:20


"Carsten Holck" <cholck@malling.com.invalid> skrev i en meddelelse
news:4161c2ae$0$178$edfadb0f@dtext01.news.tele.dk...

> > Har I andre forslag til beregninger i forbindelse med forsøget...? -
> > Jeg regner med at vi aflæser højden vha. tangens og evt. laver
> > parabelbuer af 'flyveruten'.
> >
> Prøv at bestemme den optimale vandmængde i flasken
>

Jeg byggede en flaskeraket en søndag hvor jeg ikke havde noget bedre at tage
mig til..

Et par observationer:

Med lidt fusk med Araldit og en Dremel kan man snildt montere et par
slangekoblinger til alm. 1/2" haveslange, og lave en simpel udløsermekanisme
på den måde..

Istedet for finner kan man med ca en meter gaffatape + en bambuspind opnå
væsentlig bedre styring.. Det kræver dog at affyringsrampen tilpasses
rakettens "startposition"

1½ liters Pepsi flasker eksploderer ved et tryk på ca. 7 bar.. Coca Colas
1½ liters flasker holdt til 9 bar

En 2½ liters Sprinklervædskedunk fra Q8 holder til sammenligning kun 5 bar,
men lyder til gengæld en del bedre..

Fodpumper er IKKE fede i det lange løb... Brug en kompressor istedetfor..

Jeg fik bedste resultater med ca. 2/3 fuld flaske ( 1½ liters )..

Selv en "tom" raket kan sagtens flyve gennem et vindue

Hvis du mangler materiale at lave pakninger af har jeg et par gode stumper 4
mm tykt Nitrilgummi du kan hente i Aalborg

/peter



Preben Mikael Bohn (05-10-2004)
Kommentar
Fra : Preben Mikael Bohn


Dato : 05-10-04 14:51

Q wrote:
> Et par observationer:
>
> Med lidt fusk med Araldit og en Dremel kan man snildt montere et par
> slangekoblinger til alm. 1/2" haveslange, og lave en simpel udløsermekanisme
> på den måde..
>
> Istedet for finner kan man med ca en meter gaffatape + en bambuspind opnå
> væsentlig bedre styring.. Det kræver dog at affyringsrampen tilpasses
> rakettens "startposition"

Jeg lavede for ikke så lang tid siden også et par stykker. Det nemmeste
jeg fandt frem til var:
- Bil-ventil (går jeg ud fra at det er) som ventil. Denne passer
_næsten_ perfekt ind i en coca cola ½ og/eller 1½L-flaske, men for at få
det til at passe tog jeg
- en almindelig brugt cykelslange og klippede lidt af og satte det uden
om ventilen (lim er ikke påkrævet). Ved sådan et setup kom der praktisk
taget intet vand ud, selv under stort tryk

"Affyringsrampen" lavede jeg (efter inspiration fra en spejder-folder
jeg fandt på nettet, google skulle kunne finde den) af en af de små
tomat-pasta-dåser og en stål-pind jeg fandt. Pinden bukkes og de to
ender stikkes igennem dåsen, således at flaskens udmunding bliver holdt
fast indtil pinden hives ud.

Jeg gad ikke lave en "sikker" rampe og jeg affyrede i hånden (det er
absolut det skæggeste :)), men det bør man nok ikke gøre hvis det er t
skolen...

Hvis man er to kan man få nogle ret gode billeder (digital kamera
anbefales, da langt størstedelen af billederne ikke duer)

Med venlig hilsen Preben

Søren H. Nielsen (05-10-2004)
Kommentar
Fra : Søren H. Nielsen


Dato : 05-10-04 14:30

>
> Kan man teoretisk beregne hvor højt raketten kan komme op, ved hjælp af
> lufttrykket, luften i flaskens volumen, vandet i flaskens volumen,
flaskens
> åbning, vægt, m.v...?
> mvh Morten, Roskilde
>
>
Her kan du hente et beregningsprogram specielt for vandraketter:
http://ourworld.compuserve.com/homepages/pagrosse/h2orckt.htm

Der er også masser af inspiration at hente vedr. raketter.

vh
Søren H. Nielsen
(som naivt testede sin første raket hjemme i haven)



Søg
Reklame
Statistik
Spørgsmål : 177552
Tips : 31968
Nyheder : 719565
Indlæg : 6408849
Brugere : 218887

Månedens bedste
Årets bedste
Sidste års bedste