AKTIVITET. Baneberegninger modellraketter. Elevaktivitet. Utviklet av trinn

Like dokumenter
AKTIVITET. Baneberegninger modellraketter. Elevaktivitet. Utviklet av trinn

AKTIVITET. Modellraketter for ungdomstrinn. Lærerveiledning og elevaktivitet trinn

ESERO AKTIVITET BEREGNING OG BYGGING AV MODELLRAKETTER. Elevaktivitet. 15 år og oppover. Utviklet av

ESERO AKTIVITET BEREGNING OG BYGGING AV MODELLRAKETTER. Lærerveiledning og elevaktivitet. 15 år og oppover. Utviklet av

Kapittel 4. Algebra. Mål for kapittel 4: Kompetansemål. Mål for opplæringen er at eleven skal kunne

ESERO AKTIVITET 6 år og oppover

RF3100 Matematikk og fysikk Regneoppgaver 7 Løsningsforslag.

Løsningsforslag til ukeoppgave 2

Kapittel 4. Algebra. Mål for Kapittel 4, Algebra. Kompetansemål. Mål for opplæringen er at eleven skal kunne

Repetisjonsoppgaver kapittel 0 og 1 løsningsforslag

Krefter, Newtons lover, dreiemoment

Kapittel 6 Fart og akselerasjon hva krefter kan få til Svar og kommentarer til oppgavene

UNIVERSITETET I OSLO

Kan vi forutse en pendels bevegelse, før vi har satt den i sving?

Modellrakett. Gi en innføring i raketteknikk, samt analyse av en rakettbane ved bruk av fysikkens lover for krefter og bevegelse MÅL/HENSIKT

Fy1 - Prøve i kapittel 5: Bevegelse

Eksempelsett R2, 2008

Del 1. 3) Øker eller minker den momentane veksthastigheten når x = 1? ( )

6.201 Badevekt i heisen

Eksamen REA3024 Matematikk R2

Høgskolen i Telemark Fakultet for estetiske fag, folkekultur og lærerutdanning BOKMÅL 25. mai 2012

Løsningsforslag til ukeoppgave 4

FY0001 Brukerkurs i fysikk

Hva betyr noen kilo mindre sykkel og bukfett på Birkebeinerrittet.

Løsningsforslag til midtveiseksamen i FYS1001, 26/3 2019

Newtons lover i én dimensjon

Løsningsforslag til midtveiseksamen i FYS1001, 19/3 2018

Eksamen våren Fag: MAT1006 Matematikk 1T-Y. Eksamensdato: Tirsdag 13. mai Kunnskapsløftet. Videregående trinn 1.

Newtons lover i én dimensjon

MÅLING AV TYNGDEAKSELERASJON

UNIVERSITETET I BERGEN Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet. Obligatorisk innlevering 3 i emnet MAT111, høsten 2016

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN FYS119 VÅR 2017

Newtons lover i én dimensjon

Løsningsforslag til midtveiseksamen i FYS1000, 17/3 2016

Modul nr Måling og funksjoner kl

Løsningsforslag til eksamen FY0001 Brukerkurs i fysikk Juni 2011

Del 2: Alle hjelpemidler er tillatt, med unntak av Internett og andre verktøy som tillater kommunikasjon.

Eksempeloppgave REA3024 Matematikk R2. Bokmål

Løsning, gruppeoppgave om corioliskraft og karusell, oppgave 7 uke 15 i FYS-MEK/F 1110 våren 2005

Eksamen MAT0010 Matematikk Del 1. Del 1 + ark fra Del 2. Bokmål

ORDINÆR EKSAMEN 14. desember 2011 Sensur faller innen 05.januar 2012

Eksamen 1T, Høsten 2011

Få en innføring i raketteori og relatere dette til Newtons lover

( ) DEL 1 Uten hjelpemidler. Oppgave 1. Oppgave 2. Px ( ) er altså delelig med ( x 2) hvis og bare hvis k = 8. f x x x. hx ( x 1) ( 1) ( 1) ( 1)

Newtons (og hele universets...) lover

UNIVERSITETET I OSLO

FYS-MEK 1110 OBLIGATORISK INNLEVERING 1 ROBERT JACOBSEN ( GRUPPE 1 )

Om flo og fjære og kunsten å veie Månen

Impuls, bevegelsesmengde, energi. Bevaringslover.

Eksamen 1T, Høsten 2012

UNIVERSITETET I OSLO

R1 eksamen høsten 2015

Norges Informasjonstekonlogiske Høgskole

Repetisjonsoppgaver kapittel 3 - løsningsforslag

UNIVERSITETET I OSLO. Introduksjon. Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet 1.1

Eksamen Del 1. MAT0010 Matematikk. Del 1 + ark fra Del 2. Bokmål

Newtons lover i én dimensjon (2)

DEL 1 Uten hjelpemidler 2 timer

FAG: Fysikk FYS122 LÆRER: Fysikk : Per Henrik Hogstad (fellesdel) Tore Vehus (linjedel)

0, 12. 1) Sett opp ei uendelig rekke som viser hvor stor del av bløtkaka som er spist av gjestene. Hva slags rekke er dette?

Fysikkmotorer. Andreas Nakkerud. 9. mars Åpen Sone for Eksperimentell Informatikk

Løsningsforslag til eksamen FY0001 Brukerkurs i fysikk Fredag 29. mai 2009

Både besvarelsene du leverer inn og det du gjør underveis blir vurdert. (Gruppe 1 starter med oppgave 1, gruppe 2 starter med oppgave 2 osv.) 10.

UNIVERSITETET I OSLO

Del 2: Alle hjelpemidler er tillatt, med unntak av Internett og andre verktøy som tillater kommunikasjon.

NTNU Fakultet for lærer- og tolkeutdanning

UNIVERSITETET I OSLO

Lokalt gitt eksamen vår 2016 Eksamen

2,0atm. Deretter blir gassen utsatt for prosess B, der. V 1,0L, under konstant trykk P P. P 6,0atm. 1 atm = 1,013*10 5 Pa.

Eksamen 2P MAT1015 Høsten 2012

Tyngdens akselerasjon

Eksamen R2, Høst 2012

Oppgaver til mekanikk. 2.1 Kontrollspørsmål. 2.2 Arbeidsoppgaver 2.1 KONTROLLSPØRSMÅL 1

ØVINGSPRØVE TIL ÅRSPRØVEN 10. trinn. Oppgave 1 (2 poeng) Regn ut. a) 34, ,3 = c) 1,1 2,9 = b) 3,06 1,28 = d) 33 : 2,2 =

Newtons lover i én dimensjon (2)

Eksamen R1, Va ren 2014, løsning

2P, Modellering Quiz fasit. Test, 3 Modellering

Oppgaver og fasit til seksjon

Lokalt gitt eksamen vår 2016 Eksamen

Løsningsforslag for 2P våren 2015

BACHELOR I IDRETTSVITENSKAP MED SPESIALISERING I IDRETTSBIOLOGI 2011/2013. Individuell skriftlig eksamen i IBI 225- Fysikk og målinger

1T eksamen våren 2018

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

Grensebetingelse for trykk der hvor vann møter luft

Teknostart Prosjekt. August, Gina, Jakob, Siv-Marie & Yvonne. Uke 33-34

Newtons lover i én dimensjon (2)

UNIVERSITETET I OSLO

Datalogging for ungdomstrinnet: Avstand, fart og akselerasjon

Fysikk 3FY AA6227. Elever og privatister. 26. mai Videregående kurs II Studieretning for allmenne, økonomiske og administrative fag

UNIVERSITETET I OSLO

Flervalgsoppgaver. Gruppeøving 1 Elektrisitet og magnetisme

TFY4106 Fysikk. Institutt for fysikk, NTNU. Test 1.

UNIVERSITETET I OSLO

Funksjoner S1, Prøve 1 løsning

Fiktive krefter. Gravitasjon og ekvivalensprinsippet

R1 eksamen høsten 2015 løsning

Løsningsforslag for øvningsoppgaver: Kapittel 2

UNIVERSITETET I OSLO

Kinematikk i to og tre dimensjoner

Transkript:

AKTIVITET 8-10. trinn Baneberegninger modellraketter Utviklet av

Tid Læreplanmål Nødvendige materialer 1-2 timer Bruke egne målinger og tabellverdier til å gjøre baneberegninger på modellraketten. Modellrakett Kalkulator Skrivesaker Linjal Vekt Sammendrag Elevene skal i denne øvelsen ta i bruk størrelser og variabler relatert til modellraketten for å gjøre baneberegninger Innhold Innhold 1. Kraft, vekt og størrelse på raketten... 2 2. Baneberegninger... 3 Tabell A... 6 1

1. Kraft, vekt og størrelse på raketten Raketten min er en (les typen på posen med byggesettet): a) Finn rakettens motortype fra tabell A side 6 b) Finn motorens gjennomsnittlige skyvekraft (F) fra tabell A c) Finn motorens masse (mm) fra tabell A d) Bestem rakettens totale masse (mt), inkludert motor e) Bestem rakettens tversnittareal (A) (se figur 1). Husk at raketten har 3 finner (og ikke 4 som på tegningen herunder). Bruk cm slik at svaret er gitt i cm 2 Areal Sirkel = πr 2 Figur 1: Hvordan beregne tverrsnittareal f) Finn brenntiden (tb) til motoren fra tabell A 2

2. Baneberegninger a) Når raketten står på avfyringsrampen og rakettmotoren tennes vil raketten akselereres oppover. Denne akselerasjonen (am) kan man finne ved å bruke Newtons 2. Lov: F = m t a m (1) a m = F/m t (2) Bruk formel (2), skyvekraften (F) og massen (m t ) til å regne ut akselerasjonen til raketten b) I virkeligheten er akselerasjonen til raketten litt mindre enn det dere fant i oppgave a). Det er på grunn av at tyngdekraften og flere andre krefter som bremser raketten litt opp mens motoren brenner. Verdien g = 10 m s2 angir hvor mye raketten blir bremset opp av tyngdekraften: Finn den nye akselerasjonen (a) ved å bruke formel (3): a = a m g (3) c) Når man vet akselerasjonen a til raketten kan man regne ut hastigheten v raketten har, når motoren har brent ferdig: v = a t b (4) t b er «brenntiden» som er den tid, det tar før motoren slutter å brenne. Bruk formel (4) ovenfor til å regne ut hastigheten til raketten når motoren slutter å brenne d) For å finne høyden raketten er på når motoren slutter å brenne setter man inn hastigheten (v) fra forrige oppgave og brenntiden (tb) inn i formel (5): h b = v t b 2 (5) Regn ut høyden (hb) til raketten når motoren slutter å brenne 3

e) Selv om motoren slutter å brenne faller ikke raketten ned med en gang. Raketten fortsetter oppover til den snur å faller ned mot bakken igjen fordi tyngdekraften drar i raketten. Den maksimale høyden kaller vi for apogee (ha). Figur 2: Høyde ved brennslutt og apogee For å finne høyden til raketten ved apogee (ha) må vi vite hvor sterkt jordas gravitasjon (g) bremser raketten. Denne verdien er g = 10 m/s 2. Man kan da finne høyden ved å bruke formel (6): h a = Finn høyden ved apogee* for raketten din v2 2 g + h b (6) *I virkeligheten vil ikke raketten gå så høyt som dere har beregnet her. Grunnen til det er at vi har sett bort ifra luftmotstanden i beregningene. 4

f) Det er viktig å kjenne til hvordan luftmotstanden påvirker raketten. I denne oppgaven skal vi bruke tverrsnittarealet (A) som dere fant i oppgave 1 e). Luftmotstanden påvirkes av hvor stort tverrsnittarealet er og hvor stor hastigheten til raketten er. Formel (7) viser hvordan man kan beregne luftmotstanden (L): L = A v2 40000 (7) Regn ut og fyll inn luftmotstanden ved hastighetene vist i tabellen. Regn nå ut luftmotstanden når rakettmotoren er sluttet å brenne og fyll denne inn i tabell 2 under. Hint: bruk v fra oppgave 2. c) x y Hastighet v (i m/s) Luftmotstand L 0 10 25 50 75 100 125 150 g) Sett inn verdiene i plot 1 på neste side. Hastigheten skal være på x-aksen og luftmotstanden skal være på y-aksen. Tegn en kurve gjennom punktene. h) Sett et kryss i det punktet som tilsvarer luftmotstanden når rakettmotoren slutter å brenne. Hint: Bruk dit svar fra oppgave f) til å finne punktets koordinater. i) Finn tyngdekraften på raketten din ( F = m g ) og sammenlign med størrelsen av luftmotstanden. Hvilken er størst? Hvor mange gange større? j) Se på grafen din. Hvor mange gange større blir luftmotstanden, hvis hastigheten blir dobbelt så stor? Og hvis hastigheten blir tre gange større? k) Skriv dine viktigste resultater inn her: Min rakett-type: Maksimal hastighet (Hastigheten når motoren slutter å brenne): Høyden når motoren slutter å brenne: Så høyt kommer raketten min opp ifølge mine beregninger (Høyden ved apogee): Den største luftmotstand (ved den høyeste hastighet): 5

Luftmotstand (L) i Newton 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Hastigheten (v) i meter per sekund Plot 1: Luftmotstand som endrer seg med hastigheten Tabell A Rakett Motortype Gjennomsnittlig skyvekraft (F) Motor masse (mm) Brenntid (tb) Avion A A6-4 4,17 N 0,016 kg 0,6 s Avion B B4-4 4,54 N 0,021 kg 1,1 s Payloader B B4-4 4,54 N 0,021 kg 1,1 s Payloader C C6-3 6,25 N 0,025 kg 1,6 s Egg courier D9-5 9,52 N 0,028 kg 2,1 s Tabell 1: Informasjon om rakettmotorer 6