SRP om Raketfysik og Vandraketter i Fysik A og Matematik A

  • STX 3.g
  • SRP (Matematik A, Fysik A)
  • 12
  • 35
  • 6017
  • PDF

SRP om Raketfysik og Vandraketter i Fysik A og Matematik A

SRP'et arbejder med Raketfysik og Vandraketter, og indeholder i den forbindelse en grundig gennemgang af den bagvedliggende teori, der står til grunde for en vandraket; herunder (i Fysik) Newtons. 2 lov, og teorien om impuls og impulsbevarelse, samt raketligningen (i frit rum og med tyngdekraft) og det skrå kast.

I Matematik gennemgås metoden til separation af variable til løsning af differentialligninger samt en række forsøg med vandraketter (skråt og lodret kast) - og dertilhørende analyse, diskussion og konklusion.
Opgaven er skrevet i Matematik A og Fysik A.

Elevens kommentar

Teorien er fejlfri, mens der sagtens kunne forbedres gennemgang af det eksperimentelle - dog kommes der selv med forslag i opgaven.

Studienets kommentar

Du kan også få hjælp til dit Studieretningsprojekt i SRP-bogen. Her guider vi dig i alt fra emnevalg og faglige metoder til opbygning af opgaven.
Få den bedste hjælp til SRP med SRP-bogen.

Indhold

Abstract 1
Indledning 4
Newtons 2. lov 4
Sætning 5
Impuls 5
Impulsbevarelse 6
Separation af de variable 7
Sætning 7
Metoden 7
Eksempel 8
Bevis 9
Raketligningen 10
Raket i frit rum 10
Raket påvirket af tyngdekraften 13
Det skrå kast 14
Vandraketter - forsøg 16
Idealiseringer 16
Formål 17
Materialeliste 17
Opstilling og fremgangsmåde 17
Databehandling 18
Det skrå kast 18
Forsøg 1: 18
Forsøg 2 20
Det lodrette kast 22
Forsøg 3 22
Konklusion 23
Litteraturliste 24
Bøger 24
Bilag 25
Bilag 1 25
Bilag 2 25
Bilag 3 26
Bilag 4 26
Bilag 5 27
Bilag 6 27
Bilag 7 28
Bilag 8 28
Bilag 9 29
Bilag 10 29
Bilag 11 30
Bilag 12 30
Bilag 13 31
Bilag 14 31
Bilag 15 32
Bilag 16 33
Bilag 17 33
Bilag 18 34
Bilag 19 34
Bilag 20 35
Bilag 21 35

Uddrag

Indledning
Raketten er et teknisk vidunder. Den har haft stor betydning for historiske begivenheder som den kolde krig og især Cuba-krisen. Raketten er en teknologisk landvinding, som har haft, og stadig har, indflydelse på det billede, vi har af universet og planeterne omkring os, og den spiller en stor rolle i krigsførelse. Derfor kunne det være interessant, at gå i dybden med opsendelsen af en raket og se på hvilken matematik, der ligger bag, for at beskrive dette fænomen.

Men hvordan kan et så kompliceret system som det, der ligger bag dette, beskrives? For at simplificere noget ellers så komplekst som raketaffyringer, vil Newtons love, og især 2. lov, danne basis for udledningen af den såkaldte raketligning. Sammenfattet med en redegørelse for metoden til løsning af differentialligninger, kaldet separation af de variable, og de fysiske antagelser der er nødvendige, vil der redegøres for en vandrakets virkemåde. Ved hjælp af fysiske idealiseringer og antagelser kan man ud fra en teori udlede sammenhængen mellem rakettens startparametre og de fysisk målelige størrelser. Dette gør, man ved hjælp af fysisk teori kan opstille eksperimenter med en vandraket. Eksperimenterne udfolder sig altså i en empiri, der kan sammenlignes med den udledte teori omkring opsendelsen af en vandraket. Derfra kan der gøres rede for sammenhængen mellem teori og eksperiment.

Beskrivelsen af opsendelsen af en vandraket, som er opgavens mål, angribes derfor fra to vinkler; en teoretisk og en empirisk. Den teoretiske vinkel skal danne basis for, hvad der kan forventes af de eksperimenter, der udføres, mens den empiriske vinkel skal benyttes til at be- eller afkræfte den bagvedliggende teori.

Newtons 2. lov
Newtons 2. lov, også kaldet kraftloven (omhandler kraft og impuls), er udtrykt meget forskelligt i de mange fysiklærebøger, og er formuleret således i Fysik for 3.g af Esper Fogh og Knud Erik Nielsen:... Køb adgang for at læse mere

SRP om Raketfysik og Vandraketter i Fysik A og Matematik A

[10]
Bedømmelser
  • 31-10-2011
    Go' opgave, giver god inspiration.
  • 13-12-2011
    rigtig god inspiration :)
  • 22-12-2016
    Givet af HTX-elev på 3. år
    Rittig go' inspiration ;)
  • 10-11-2015
    Givet af 3.g'er på STX
    Det var dog ikke det jeg endte med at vælge til SRP, men giver et godt overblik over hvordan opgaven skal stilles op.