Massa-koordmodel


Dit model beschouwt een vallende massa M aan een koord met lengte en massa m.
Het andere uiteinde is verbonden met een vast punt y = 0. In de beginsituatie bevindt de massa M
zich in het punt y=0 en hangt het koord in een lus naar beneden tot een halve lengte.1
De massa die gaat vallen is de massa M plus de halve massa van het koord Massa1
Tijdens de val verandert deze massa volgens de formule:

Massa2

met s = -Y de verplaatsing.

De masssaverandering m'obj = dmobj/dt levert een bijdrage aan de resulterende kracht in de differentievergelijkingen voor dit model.2 Dit leidt tot de opmerkelijke conclusie dat de valversnelling Fres/mobjvan de massa M groter is dan de zwaartekrachtversnelling  g omdat m'obj < 0. Het effect is sterk afhankelijk van de massa ratio μ = m/M. Dit kan geverifieerd worden door het model voor een aantal waarden van μdoor te rekenen.

Formules uit Binas:

Massa3

Differentievergelijkingen:

Massa4

Modelregels

Massa5

Download coachbestand met tekstuele model (cma7, 261 kB)

Grafisch model

modelfig-1-9

Download coachbestand met grafisch model (cma7, 257 kB)

Voorbeeld

Startwaarden (SI)

Massa6

grafiek-1-9

1. Niek Dubelaar en Remco Brantjes, De valversnelling bij bungee-jumping (pdf, 710 kB), NTvN (2003)
2. André Heck, Peter Uylings and Ewa Kędzierska, Understanding the physics of bungee jumping (pdf, 965 kB), Physics Education (2010)