Profielwerkstuk voetbal & natuurkunde - KNAW Onderwijsprijs

5.5 Evaluatie videometen
Allereerst kunnen we zien dat we met onze manier van analyseren ons doel hebben bereikt. In onze
grafiekjes is het eenvoudig om snel en overzichtelijke conclusies te trekken. Er zijn echter een aantal
dingen waar we rekening mee moeten houden bij dit experiment.
Verder hebben we te maken met een door onszelf gemaakte schotmachine. Hoewel de kracht die
deze heeft geleverd telkens nagenoeg constant is moeten we reëel blijven. Deze test zou nog vele
malen beter uigevoerd kunnen worden met een mechanisch been dat iedere keer precies dezelfde
kracht kan leveren. In grafiek 5.4 zien we dat hierdoor de ballen niet met precies dezelfde snelheid
werden afgeschoten. Het moet echter wel duidelijk zijn dat het maximale verschil tussen de ballen
nog geen 0,3 ms ‐1 is. We mogen dus best trots zijn op het maken van een dergelijk schotmachine.
Met ons been was het ook heel erg moeilijk om de bal telkens precies op dezelfde plaats te raken.
Het been zwabberde in zijn val naar beneden nog wel eens een beetje en daarnaast is het onmogelijk
dat de bal telkens precies op hetzelfde punt op ons verstelbare platform lag. Ook dit zou kunnen
worden voorkomen met betere apparatuur zoals het eerder genoemde robotbeen.
Daarnaast hebben we onze gegevens verwerkt met het programma coach 6. In dit programma moet
je zelf de positie van de bal per beeldje aanklikken. Ook dit kun je natuurlijk nooit telkens op precies
dezelfde plaats doen. Maar we hebben al gezien dat we dit goed gedaan hebben aangezien de
zwaartekrachtversnellingen erg dicht bij elkaar en bij de werkelijke waarde van 9,81 ms ‐2 in de buurt
ligt. Dit is te zien in grafiek 5.3. In het vlakke gedeelte van deze grafiek (op ongeveer 0,5 seconde) is
te zien dat de grafieken rond deze waarde van 9,81 ms ‐2 ligt. Omdat de verticale snelheid hiet 0 is, is
er geen luchtwrijving en bestaat de negatiever versnelling alleen uit de zwaartekrachtversnelling.
Er was echter ook een groter nadeel verbonden aan Coach 6. Coach 6 kan namelijk niet alle
filmbestanden analyseren. Het was voor ons al moeilijk genoeg om 3 goede camera’s te regelen,
maar toen bleek dat de MP4 filmpjes van één van de camera’s niet ondersteund werd door Coach 6
werden we toch wel even zenuwachtig. Gelukkig bestaan er converteerprogramma’s waarmee je het
bestand naar de gewenste.AVI kon omzetten. Dit ging echter wel ten koste van de kwaliteit van het
filmpje waardoor bijvoorbeeld het geluid en het beeld niet meer gelijk liepen. Dit kan natuurlijk
nadelige gevolgen hebben voor de analyse, maar het is onmogelijk om dat te bepalen.
Het is natuurlijk belangrijk om te weten in hoeverre onze metingen nou betrouwbaar zijn en in welke
mate deze meetfouten invloed hebben op onze resultaten:
De waarde R 2
In grafiek 5.1 is naast de formule ook de waarde R 2 gegeven. Dit is een waarde die aangeeft hoe
betrouwbaar de grafiek is. Het bereik van R 2 loopt van 0 tot 1, waarbij 0 staat voor geheel
onbetrouwbaar en 1 voor geheel betrouwbaar. In grafiek 5.1 is deze waarde 0,9824, wat aangeeft
dat de meting zeer betrouwbaar is. De waarden voor de andere balsoorten lagen ook tussen de 0,90
en de 0,99, wat betekend dat alle metingen vrij nauwkeurig zijn uitgevoerd.
Afwijking
Omdat de door ons bepaalde grafiek een gemiddelde is van 8 metingen, waren wij benieuwd hoe het
gemiddelde zou veranderen bij een grote afwijkende waarden. In grafiek 5.8 is deze afwijkende
waarde te zien in de onderste lijn. De formule veranderd in dit geval van 5,5531x 4 ‐ 8,496x 3 +
4,4728x 2 ‐ 11,374x + 4,7087, in plaats van 5,4209x 4 ‐ 8,4965x 3 + 4,0564x 2 ‐ 11,026x + 4,9011. Dit is
een relatief kleine afwijking, gezien de onderste grafiek behoorlijk ver onder de andere grafieken ligt.
Door het nemen van het gemiddelde hebben wij dus een betrouwbare grafiek van de snelheid. In de
© Mike van Oppen & Richard Post 38