Luchtwrijving en snelheid

Inleiding:

De luchtwrijvingskracht op een voertuig hangt af van de stroomlijn, het frontaal oppervlak en de snelheid. We moeten onderzoeken wat het verband tussen de luchtwrijvingskracht en de snelheid bij een fiets of bij een modelauto is.

Benodigdheden:

- Rails
- Karretje
- Föhn
- Statief
- Katrol
- Touw
- Krachtmeter

Uitvoering:

Als eerste hebben we een onderzoek bedacht waarbij je het verband kunt vinden tussen de snelheid en de luchtwrijvingskracht en toen hebben de opstelling gemaakt zoals die hieronder staat. Nadat we alles klaar hadden gingen we bezig met onderzoeken. Er waren 2 standen op de föhn en daar hebben we allebei gemeten hoeveel m/s dat was met behulp van een windmeter. Daarna hebben we bij allebei de standen de föhn achter het karretje gezet en gekeken hoeveel kracht er op werkte. Dit hebben we ook gedaan met 2 andere frontale oppervlaktes om zo te kijken of dat invloed had.

Waarnemingen en resultaten:

- Stand 1 van de föhn was 10 m/s
- Stand 2 van de föhn was 32 m/s

Bij een frontaal oppervlak van 2 bij 3 cm:
- Bij stand 1 was de kracht 0,02 N
- Bij stand 2 was de kracht 0,08 N

Bij een frontaal oppervlak van 3,5 bij 3 cm:
- Bij stand 1 was de kracht 0,03 N
- Bij stand 2 was de kracht 0,1 N

Bij een frontaal oppervlak van 6 bij 3:
- Bij stand 1 was de kracht 0,06 N
- Bij stand 2 was de kracht 0,14 N

Berekeningen:

Zijn geen berekeningen nodig in de proef, omdat we alles konden aflezen van de krachtmeter en windmeter.

Conclusie:

Uit zit onderzoek blijkt hoe groter de snelheid, des te groter is de luchtwrijvingskracht. Dit kun je zien aan de standen van de föhn, omdat bij stand 2 de kracht groter is als bij stand 1. Als het frontaal oppervlak ook groter is, heb je ook een grotere luchtwrijvingskracht. Dit kun je zien, want hoe groter we het frontaal oppervlak maakt, des te groter was de luchtwrijvingskracht.

Discussie:

We kregen in het begin alleen de opstelling niet zo goed, omdat we het katrol er aan vast moesten maken. Maar met een beetje gepruts is het ons toch gelukt. Verder ging alles wel goed in dit onderzoek.