Profielwerkstuk voetbal & natuurkunde - KNAW Onderwijsprijs

More documents

Recommendations

Info

Figuur 6. 2 Opstelling windtunneltest Door de spanning van de windmachine op te voeren werd de wind sneller uit de tunnel geblazen. Om de precieze windsnelheid te bepalen hebben we telkens een windsnelheidsmeter in de windtunnel gehangen. Vervolgens hebben we bij verschillende winsnelheden de uitslag van de weegschaal genoteerd. Dit hebben wij uiteraard voor de verschillende ballen gedaan. Met behulp van formule [1] en het berekenen van het frontale oppervlakte van de bal kunnen wij met de resultaten de CD‐ waarden van de verschillende ballen uitrekenen. Variabelen die we gaan meten: Windsnelheid in de wintunnel Uitslag weegschaal (luchtweerstand) bij de verschillend windsnelheden Andere belangrijke metingen: Frontale oppervlakte van de bal Variabelen die we gaan variëren: Verschillende soorten ballen Verschillende windsnelheden Variabelen die constant gehouden worden: De luchtdruk in de bal, welke we op 0,8 bar overdruk zullen houden aangezien de FIFA ook bij een dergelijke overdruk haar testen uitvoert. Figuur 6.3 Verbinding staaf met gewichtje op weegschaal © Mike van Oppen & Richard Post 41
6.2 Resultaten windtunneltest: Met behulp van de windtunneltest hebben wij de kracht op een bal ten opzichte van de snelheid kunnen bepalen. Dit hebben wij kunnen bepalen door de gemeten waarden in te vullen in formule[1]. Voor de verduidelijking staat formule [1] hieronder nogmaals weergegeven. FD = ½ ρ CD A v 2 ρ = dichtheid van de lucht (medium) kg/m 3 CD = weerstandscoëfficiënt (dragcoefficient) A = frontale oppervlakte m 2 v = snelheid van het voorwerp t.o.v. lucht ms ‐1 De dichtheid van lucht hebben wij zelf niet gemeten, omdat de waarde uit BINAS tabel 12 betrouwbaarder is dan een door ons gemeten waarde. Voor de dichtheid van de lucht hebben wij dus bij iedere berekening gebruik gemaakt van de waarde 1,293 kg/m 3 . De weerstandscoëfficiënt is de waarde die wij uiteindelijk bepaald hebben met behulp van formule [1]. De frontale oppervlakte hebben wij voor iedere bal berekend met de formules voor de oppervlakte en de omtrek van een cirkel. De omtrek van de bal hebben we bij iedere gemeten met een touwtje, waarna we de lengte van het touwtje konden opmeten. Natuurlijk moest ook ditmaal de bal bij het meten de juiste druk van 0,8 bar hebben. Nu de lengte van de omtrek bekend was konden we voor de omtrek van een cirkel, 2πr, de straal kunnen bepalen. Door vervolgens de straal in te vullen in de formule voor de oppervlakte van een cirkel, πr 2 , hebben wij de frontale oppervlakte bepaald. De snelheid hebben wij bepaald door een snelheidsmeter in de windtunnel te plaatsen. De verkregen resultaten hebben wij in Excel verwerkt, waarna we met behulp van de helling van het v 2 ,F diagram en formule [1] de weerstandscoëfficiënt bepaald hebben. Adidas official match ball Europa league De frontale oppervlakte is dus gelijk aan de oppervlakte van een cirkel en is als volgt berekend: De omtrek van deze bal is 0,689 meter. Omtrek cirkel = 2πr 0,689 = 2πr r = 2π / 0,689 r = 0,10966 m Oppervlakte cirkel = πr 2 Oppervlakte cirkel = π 0,10966 2 Oppervlakte cirkel = frontale oppervlakte = 0,03778 m 2 © Mike van Oppen & Richard Post 42
Page 1 and 2: Profielwerkstuk voetbal & natuurkun
Page 3 and 4: Dankwoord Dit profielwerkstuk over
Page 5 and 6: 1 Luchtweerstand op een bal Aangezi
Page 7 and 8: 1.3 Wet van Bernoulli: Met het gege
Page 9 and 10: Gebaseerd op Sports aerodynamics’
Page 11 and 12: gevolg de turbulente kolk die de gr
Page 13 and 14: Je zou verwachten dat de weerstand
Page 15 and 16: logischerwijze in de richting is va
Page 17 and 18: willen wij ook niet dat andere, opv
Page 19 and 20: klachten over het feit dat de bal l
Page 21 and 22: Test 3: stuithoogte Bij een aanname
Page 23 and 24: 5 Videometen 5.1 Soort experiment:
Page 25 and 26: 5.2 De schotmachine Om betrouwbare
Page 27 and 28: Tweede testfase Inmiddels hadden we
Page 29 and 30: 5.3 Resultaten videometen Zoals eer
Page 31 and 32: Verticale versnelling Om de verande
Page 33 and 34: Snelheid (ms ‐1 ) Grafiek 5.4 Hor
Page 35 and 36: In grafiek 5.6 staat behalve de 8 b
Page 37 and 38: 5.4 Conclusie videometen Uit de res
Page 39 and 40: 5.5 Evaluatie videometen Allereerst
Page 41: 6 Windtunneltest 6.1 Soort experime
Page 45 and 46: F (N) 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2
Page 47 and 48: Select: De omtrek van de select is
Page 49 and 50: Puma PWR‐C2 .1 match De omtrek va
Page 51 and 52: Puma PWR‐C4.1 club De omtrek van
Page 53 and 54: 6.3 Conclusie windtunneltest Bal CD
Page 55 and 56: 6.4 Evaluatie windtunneltest Dat he
Page 57 and 58: In tabel 7.1 zien die verschillen t
Page 59 and 60: 9 Bronnenlijst: Literatuur: Boek: A
Page 61 and 62: (11) Opnieuw een Nederlands boek da
Page 63 and 64: 9‐11 t/m 14‐11 … t/m 15‐11
Page 65 and 66: Het CMA (Centre for Microcomputer A
Page 67 and 68: Het diagram dat ontstaat, vertoont

Profielwerkstuk voetbal & natuurkunde - KNAW Onderwijsprijs

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?