SRO om raketter og heksehyl

  • STX 2.g
  • SRO (Matematik A, Fysik A)
  • 10
  • 18
  • 4229
  • Word2007

SRO om raketter og heksehyl

SRO i Matematik A og Fysik A om raketter og heksehyl.

Opgaven indeholder et 3 delt forsøg, hvor der analyseres på bevægelser af heksehyl og raketter og måles på deres tryk ved antænding. Dertil skulle der vurderes hvorvidt heksehyle og raketter er masseregulerende og hvilken konsekvenser det har.

Indhold

Indledning 3
Formål 3
Teori: 3
Rakettens virkemåde og Newtons 3. lov 3
Newtons 2. lov og impuls 4
Raket ligningen 4
Udarbejdelse af massefunktion 4
Fremgangsmåde og materiale 5
Forsøg 1 (Heksehyl trykmåling) 5
Forsøg 2 (Heksehyl i rør) 5
Forsøg 3 (Raket trykmåling) 6
Brug af Loggerpro 6
Forsøg 1: Resultat og databehandling: 7
Metode med forbehold for ændringer i massen. 7
Metode uden hensynstagen til ændringer i massen 8
Forsøg 2: Resultat og databehandling. 8
Udregning af den resulterende kraft 9
Forsøg 3: Resultat og databehandling 9
Metode med forbehold for ændringer i massen. 10
Metode med konstant hastighed 11
Metode med funktion for massen 13
Metode med konstant masse 14
Diskussion 15
Forsøg 1: 15
Forsøg 2: 16
Forsøg 3: 16
Heksehyl >< raket 17
Konklusion 17

Uddrag

Opgaveformulering:
Mål kræfter og bevægelse af raketter og heksehyl, og sammenhold resultaterne med det som teorien forudsiger.
Teori: Newtons 2. lov siger at Fres=m∙a. Denne kan også skrives som Fres= , hvor p er impulsen (bevægelsesmængden), som kan udregnes som .

Normalt er massen konstant, og så bliver differentialkvotienten af impulsen blot - det er den form af Newtons 2. lov som I kender i forvejen.

Men for en raket er massen ikke konstant, og så skal der differentieres efter produktformelen:

.
Den ligning vi skal se nærmere på er altså:

Så kommer problemerne:

Hvad er differentialkvotienten af massen? Og hvordan kan vi måle den? Og hvad er differentialkvotienten af v? Og hvordan kan vi måle den?

Den resulterende kraft kan vi måle med en kraftmåler koblet på Loggerpro.

Så skulle vi gerne have både højre- og venstresiden af ligningen


Redegør: Der ønskes en redegørelse for den relevante fysiske teori (herunder Newtons 2. lov på differentialform), der skal til for at beskrive raketbevægelse. Herunder skal du redegøre for en rakets virkemåde og for den såkaldte raketligning. Inddrag nødvendig matematisk teori.

Eksperimentelt skal du lave forsøg med kræfter og bevægelse af fyrværkeri.

Analyser: Analyser kraftens variation i tiden, og beregn bevægelsesfunktioner for fyrværkeriet. Hvordan stemmer de teoretiske resultater overens med virkeligheden?

Perspektiver: Hvilke andre kræfter er relevante? Hvad afhænger de af? Opstil en eller flere differentialligning for bevægelsen som tager hensyn til nogle af disse kræfter, evt dem alle.

Indledning
Hvert år fyres flere tusinde raketter og andet fyrværkeri til himmels og spreder sig, som forskellig lys på en mørk nattehimmel, det er en fast tradition verden over, når man springer fra et år til et nyt. Der sker en masse under denne forholdsvis korte proces, fra man sætte ild til den uskyldige lunte for bunden af et bundt krudt, og til man kigger op på himlen og ser den sprede sig, som en masse små stjerner. I denne opgave vil jeg kigge nærmere på processen mellem antændingen og eksplosionen. Her er en kraft, som sørger for at raketten trods tyngdekraften forlader jorden. Denne kraft skal vi kigge nærmere på, den er også skyld i der sker en acceleration og hastighedsforøgelse. Men hvor stor er kraften og med hvor stor hastighed flyver raketten mod himlen. Der er også folk, som holder sig til de jordnære heksehyl, som også opnår en kraft, men denne bevæger sig ikke mod himlen, men derimod langs jorden, de er meget utilregnelige, og det er det som gør dem spændende at arbejde med... Køb adgang for at læse mere

SRO om raketter og heksehyl

[0]
Der er endnu ingen bedømmelser af dette materiale.