botsproef_HAVO_3_2008

De Botskracht: Botsproeven, kleine proefjes met veel kracht:
A) Massa en kracht.
Uitgangspositie: Opstelling volgens de tekening.
Start steeds op 30 cm voor de sensor. Voer 3 metingen uit.
- de kar leeg (bepaal met een weegschaal de massa van de kar)
- de kar + 50 gram
- de kar + 100 gram
Lees met de computer het hoogste punt van de piek af, dit is de maximale kracht bij
de botsing. De snelheid is bij deze proef steeds gelijk!
Tabel 1
Massa kar
gram
Maximale bots-kracht
Newton
Vraag je nu af: Hoe belangrijk is de massa bij een botsing. Als de massa 2x groter
is, is de kracht ook ongeveer 2x zo groot ? Of is er bij een verdubbeling van de
massa, slechts een geringe toename van de kracht?
B) Snelheid en botskracht
Uitgangspositie: Opstelling volgens de tekening.
Start op 10, 20, 30, 40 cm voor de sensor. En meet de kracht bij de botsing.
Lees met de computer het hoogste punt van de piek af, dit is de maximale kracht bij
de botsing. Invullen in tabel 2.
Wiskunde helpt je nu bij de berekening.
De opstelling is net als een 3-hoek. De hoogte (h) heb je nodig
om de snelheid te berekenen.
Bereken de hoogte van de startpositie, met de formule:
hoogte = sinus hoek * afstand op schuine vlak
(wiskundigen zeggen: overstaande = sin * schuine)
Daarna bereken je met de hoogte (h) de snelheid (v) van de kar.
Met de formule: v=  (20*h) Let op: gebruik de haakjes op je rekenmachine!
Tabel
afstand
vanaf
sensor
cm
10
20
30
40
Maximale
bots-kracht
Newton
berekende
hoogte
centimeter
berekende
hoogte
meter
Berekende
snelheid
meter/sec
Vraag je nu af: Hoe belangrijk is de snelheid bij een botsing? Is bij ongeveer 2x
hogere snelheid een verdubbeling van de kracht? Of is dit veel meer, of juist geringer?
C) Botskracht en kreukelzone, of Airbag.
Uitgangspositie: Opstelling volgens de tekening.
Start op 40 cm voor de sensor. Voer 3 metingen uit.
- Eén zonder kreukelzone. ( gelijk aan meting A)
- Een met “airbag”.
- Een met een kreukelzone. (verzin deze zelf,
gebruik papier, alu-folie, of klei)
Lees met de computer het hoogste punt van de piek
af, dit is de maximale kracht bij de botsing. Plus
meet met de computer de breedte van de piek, dit is
de bots-tijd in seconden.
De snelheid is bij deze proef steeds gelijk! De massa
van de kar is bij deze proef steeds gelijk!
Gebruik de kruisdraad (smart-tool) om de breedte
van de piek te meten, vraag uitleg als het niet lukt.
Tabel 3
Type voorbumper
constructie
geen (hard metaal)
Maximale bots-kracht
bots-tijd
Newton
seconden
"airbag" (ballon)
zelf gemaakte kreukelzone 1
(optioneel) zelf gemaakt 2
Verplicht: Doe de meting zonder én met kreukelzone in 1 grafiek en bewaar deze
digitaal, om in te voegen in je verslag.
Vraag je nu af: Hoe belangrijk is een kreukelzone bij een botsing? Hoeveel neemt de
botskracht af ? (graag globaal in %) Veranderd de botstijd? zo ja, hoeveel?
Filenaam: botsproef_HAVO_3_2008.doc