Handboek - CLZ vaklokalen

voren is gericht en die werkt zolang de kogel nog in de
loop zit.
De arbeid W (in J) die op de kogel door de kracht wordt
verricht zorgt voor een toename van de kinetische
energie. Er geldt:
Δ E =− = WF= ΔFs
Δ s (1J = 1 N x 1m) (4)
kin lw R
Hierbij is de arbeid gelijk aan de gemiddelde
resulterende kracht (in N) vermenigvuldigd met het
stukje weg Δs (in m) waarover de kracht werkt.
Vraag 34
Bereken de gemiddelde resulterende kracht op de kogel
met behulp van de gegevens uit vraag 33. samen met
het gegeven dat de loop een lengte heeft van 12 cm.
Tijdens de vlucht ondervindt de kogel een
wrijvingskracht door de lucht. Deze luchtwrijving zorgt
ervoor dat de snelheid weer afneemt. Hier geldt dus
dat de arbeid door de wrijvingskracht Flw (in N) de
bewegingsenergie doet afnemen.
Δ Ekin =−FlwΔ s
(5)
Het minteken geeft aan dat het hier gaat om een
verlies van kinetische energie.
Deze formule geeft de rechercheur een
aanknopingspunt over de afstand waarover een kogel is
afgeschoten. Uit de inslagdiepte van de kogel is vaak af
te leiden wat de bewegingsenergie van de kogel was bij
inslag. Deze kan worden vergeleken met de energie
zoals berekend bij vraag 33. Het verschil moet
verklaard worden door luchtwrijving. Over
luchtwrijving is veel bekend. Dus kan via formule (5) de
afstand Δs worden bepaald.
Luchtwrijving die een kogel ondervindt hangt af van:
• De snelheid van de kogel: als de kogel tweemaal zo
snel gaat botst hij tweemaal zo hard én vinden er
ook tweemaal zoveel botsingen plaats met de
luchtmoleculen, dus Flw~v 2 .
• Frontaal oppervlak (A) van de kogel: hoe groter de
kogel hoe meer luchtweerstand, dus Flw~A.
• De luchtdichtheid (ρ): Flw~ρ.
• De vorm van het voorwerp. Hoe meer gestroomlijnd
de kogel is hoe kleiner de luchtweerstand.
Bij dit soort evenredigheden wordt de invloed van het
materiaal of het voorwerp weerspiegeld in de
evenredigheidsconstante.
Er geldt: