Met het programma Tracker kan je metingen doen aan bewegende voorwerpen. Je kan met je eigen telefoon filmen, de film importeren in Tracker en dan heel nauwkeurige metingen doen (welliswaar doe je metingen aan de video die behoorlijk kan afwijken van de werkelijkheid).
Het is een gratis programma, ga naar de site hieronder om het te downloaden.
Download Tracker:
https://physlets.org/tracker/
Uitleg over de instelling van de video (als je bij voorbeeld je video wil roteren).
Tracket video filters:
https://physlets.org/tracker/help/video_filters.html
Als de 'kalibration stick' niet verschijnt na erop geklikt te hebben dan shift/klik voor en ene punt en weer shift/klik voor het andere punt van de stick.
Werkvolgorde:
Open video: klik op mapje open en zoek het video bestand.
Video roteren: Ga naar Video / Filters / (nieuw) roteren.
Bepaal door slepen met de pijltjes het videofragment dat je wil gebruiken.
Maak een kalibratie stick: Kalibratie gereedschappen (knop) / nieuw / Kalibratie stick. Shift-klik het begin en shift-klik aan het einde van het 'meetvoorwerp' om de stick te maken.
Geef de stick de juiste maat in meters.
Coördinatenassen plaatsen als je camera niet helemaal recht stond: Coödinaten assen knop / sleep aan x-as.
Maak een nieuw spoor (create pointmass): klik op maak / klik op puntmassa en voer de juiste massa in (in kg).
Markeer het object: shift / klik telkens (bij ieder frame) op het object (als je niet de autotracker gebruikt).
Klik bij de grafiek assen om de juiste grafiek te zien.
Klik bij Tabel om de gegevens te zien die je wil.
Opslaan: Ga naar Bestand / Exporteer ZIP Tracker / bewaar het in de goede map.
Bewaar je experimenten in een TRZ bestand (zip file). Bekijk de video hierboven voor meer informatie.
In Tracker worden, zoals vaker bij computerprogramma's en rekenmachines, heel grote en kleine getallen weergegeven met een e of E, zoals in de afbeelding hiernaast.
Het getal 2,45E3, bij voorbeeld, moet je lezen als 2,45 x 10³ = 2450. Het getal E staat dus voor 10 en het getal erachter tot welke macht je het moet verheffen.
In de tabel hiernaast gaat het om kleine getallen (afstanden):
5,534E-2 = 5,534 x 10¯² = 5,534 = 0,05534 m
10²
-3,459E-2 = -3,459 x 10¯² = -3,459 = -0,03459 m (~ -3,5 cm)
10²
Het tweede getal is negatief want de verplaatsing is naar beneden (de bal valt).
Hiernaast de PDF met de experimenten en vragen.
Je kan alle opdrachten thuis doen.
Download Tracker en open de PDF.
Maak een word bestand waarop je de relevante afbeeldingen kopieert en de vragen beantwoordt.
Bewaar de experimenten in als een ZIP bestand (Export ZIP Tracker).
Korte video over het gebruik van de autotracker.
In plaats van het voorwerp handmatig te markeren kan je ook de autotracker gebruiken. Bekijk de tutorial hierboven als je die wil gebruiken.
Wet van behoud van energie.
Een voorwerp heeft in een zwaartekrachtveld (zoals op aarde) een bepaalde hoeveelheid energie. Als een voorwerp stil ligt, bij voorbeeld op een tafel, dan heeft het alleen potentiele energie. Die kan je berekenen met de formule Ekin = m.g.h (massa x versnelling zwaartekracht (9,81) x de hoogte).
Valt het voorwerp naar beneden dan wordt de potentiele energie omgezet in snelheid, kinetische energie. Die kan je berekenen met de formule Epot = ½m.v² (de helft van de massa x de snelheid in het kwadraat).
Als er geen wrijving zou zijn dan zou de potentiele energie boven gelijk zijn aan de kinetische energie vlak voor het moment dat de bal de grond raakt: m.g.h = ½m.v². Heeft de bal beneden minder kinetische energie dan potentiele energie boven dan is dat het verlies door de luchtwrijving.
De totale energie blijft wel gelijk, potentiele energie + kinetische energie + warmte energie. Energie wordt gemeten in Joule (J).
Dat die luchtwrijving behoorlijk wat energie kan kosten merk je waarschijnlijk dagelijks als je op de fiets zit.
x
Hiernaast een video uit de serie The Mechanical Universe (Caltech 1985) met een natuurkundige uitleg over vallende lichamen (Amerikaans, er wordt gerekend in voeten).
Formules :
v= g . t
s = ½g . t²
a = g
v = snelheid in meter per seconde m/s
s = afstand in meter m
a = versnelling in meter per seconde in het kwadraat m/s²
g = versnelling zwaartekracht 9,81 m/s²
t = tijd in seconden