5A NLT Modelleren les 4

• Natuur, Leven en Technologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Na deze les kunnen jullie nog iets beter:

- een conceptueel model maken bij een situatie met beweging en krachten

- en conceptueel model over beweging en krachten omzetten in een Coach-model

- werken met een conditie bij een formule

- werken met de termen verifieren, kalibreren en valideren

Oefenopdracht Voetbal

Een voetbal (410 g) wordt recht omhoog getrapt  met een beginsnelheid van 20 m/s. De voetbal ondervindt luchtwrijving:

We spreken daarbij af dat omhoog de positieve richting is.

Stap 1: Maak eerst een tekening van de situtie en bedenk welke krachten er werken en hoe de beweging zal gaan:

Stap 2: Variabelen benoemen

toestandsvariabelen: snelheid en hoogte

stroomvariabelen:
bij snelheid: verandering van de snelheid per seconde (= a)

bij hoogte: verandering van de hoogte per seconde (=v)

Vervolg stap 2: variabelen

constanten: massa m, zwaartekrachtconstante g, luchtweerstandsconstante k

hulpvariabelen: Fnetto (om a uit te rekenen: a = Fnetto/m)

Fz en Fwl om Fnetto uit te rekenen: 

Formules verzamelen

a = Fnetto/m

Fnetto = Fz + Fwl

Nu gaan we rekening houden met de richting:

Fz is altijd naar beneden, dus hier noteren we: Fz = - m*g

Fwl is naar beneden als de bal naar boven gaat en naar boven als de bal naar beneden gaat, dus: 

Conceptueel model maken

In een conceptueel model begin je met de toestandsgrootheden en de stroomvariabelen. 

Trek een relatiepijl van variabele of constante 1 naar de variabele waarin je hem gaat gebruiken.

Ik ga het nog een keer voordoen op het "witte bord"

Wat moet op de open plekken in het conceptuele model?

Conceptueel model

Omzetten in Coach-model

Formules Fz en Fwl in Coach

Drie stadia in modelcyclus als je een computermodel maakt

Verifieren: werkt het model, d.w.z. rekent het iets uit

Kalibreren: waarde van een parameter bepalen met behulp van metingen/gegevens uit de werkelijkheid

Valideren: nagaan of het model uitkomsten geeft die overeenkomen met de werkelijkheid. Hierbij moeten het andere gegevens zijn dan die je met kalibreren hebt gebruikt

Verdere lessen

Werken aan twee eindopdrachten in groepjes. 

Jullie krijgen na de les de indeling.

De eindopdrachten

Vallende kegel (staat in Module): ongeveer 1 week vanaf a.s. vrijdag. Jullie krijgen van mij een uitgewerkte videometing van een vallende kegel om het model te kalibreren.

Verspreiding van Corona (krijgen jullie later): ongeveer 2 weken

Inleveren per eindopdracht

1)  logboek waarin de opdrachten zijn gemaakt (verwerk de vraag in het antwoord) --> individueel

2) Coach-modellen die gemaakt zijn --> groep

3) Verslag over het model --> groep

Rubric volgt nog 

Beoordeling hele module

- logboek: volledigheid en overzichtelijkheid (1 x)

- eindopdrachten (samen 2x)

- toets (3x)