1 planet, 2 suns

Plentiful PlanetsIn dit artikel stel ik mijn nieuw project aan jullie voor. Het heet 1 planet, 2 suns wat een zeer toepasselijke naam is zoals je zult zien. Dit project heeft als doel de baan van een planeet te volgen wanneer hij zich bevindt in een zonnestelsel met twee zonnen (of sterren). Ik heb alles al uitgewerkt op papier zoals je hier kunt zien. De volgende stap is de formules en werkwijzes omvormen tot een algoritme die bruikbaar is. Hopelijk krijgen we nu nieuwe inzichten door dit project over zonnestelsels met 2 zonnen.

Verder berichten volgen,
FysicaJongen

TEDxBrussels

png_13946

Hallo wetenschapsnerds,

op 28 oktober 2013 was de place-to-be de Bozar in Brussel, want daar nam TEDxBrussels plaats. 1500 mensen (waarvan 5 jongeren, zie tweet) zaten van 9.00 tot 19.00 uur vol verwachting en met open mond te luisteren naar 25 speeches vol met ideeën.Airbus_A300_B2_Zero-G Eén daarvan ging over 3D-printen in de ruimte door Jason Dunn. Hij heeft een bedrijf opgestart, Made In Space (MIS), dat als doel heeft een 3D-printer in het ISS te krijgen. Deze 3D-printer zal niet gewoon zijn, maar wel een door hen zelfgemaakte printer. Ze hadden al eens vele 3D-printers getest op hun efficiëntie en bruikbaarheid in een Zero G-vliegtuig, maar Jason Dunn en zijn team konden telkens maar 20 seconden gewichtloos zijn met het vliegtuig. Dit bemoeilijkte het testen van de 3D-printers. Geen enkele printer bleek toen bruikbaar, dus beslisten ze om er dan zelf maar een te maken. De 1ste augustus van 2014 is de lanceerdag voor de 3D-printer. Vanaf die dag zal er veel veranderen voor de ruimtevaart. Geïnteresseerd? Ga naar madeinspace.us.

“No brain, no pain.”

citaat van Steven Laureys over het feit dat als je hersendood bent, je niets meer voelt.

made-in-space-upside-downVoordelen van een 3D-printer in het ISS Het probleem met de ruimtevaart is de hoeveelheid energie je nodig hebt om van de aarde naar het ISS te gaan. Je moet minstens met 11km/seconde vliegen om van de Aarde weg te komen. Daar heb je zeer veel energie voor nodig en het kost ook zeer veel. 1 fles water naar het ISS brengen kost $10.000! Oplossingen hiervoor zijn ofwél de afstand tussen het ISS en de voorraadplaats (de Aarde) verminderen ofwél de producten sneller naar het ISS brengen door middel van betere motors die minder energie verspillen. De ruimtevaart heeft tot nu toe enkel op deze 2de optie geïnvesteerd, maar Made In Space wil op deze 1ste optie investeren. Als hun 3D-printer van start kan gaan, kan de printer onderdelen printen die anders met een raket moesten worden gebracht.

“Dinosaurs are extincted because they hadn’t a spaceprogram.”

een citaat van Jason Dunn tijdens TEDxBrussels

De 3D-printer is dus zowel tijdsbesparend en goedkoper voor de ruimtevaart. Ook kan de 3D-printer nu materialen en onderdelen printen die anders nooit in het ISS geraakt zouden zijn. Sommige materialen zijn zeer bruikbaar in de ruimte maar zouden de weg naar het ISS niet overleven doordat ze zouden kapotgaan door de vele G-krachten die ze te verduren krijgen tijdens de lancering. aau-satEen ander voordeel van de 3D-printer is dat ze nu ook in het ISS zelf zogenaamde cube satellites zullen kunnen printen. Deze cube satellites zijn zeer kleine kubusachtige satellieten die zeer handig zijn omdat ze goedkoop en makkelijk te maken zijn. Gewoonlijk moet één of meerdere cube satellites mee worden gedragen naar de ruimte door een grotere satelliet en dit is alweer zeer duur.

Via deze weg wil ik TEDxBrussels nog eens bedanken om mij een onvergetelijke dag te laten beleven.

Bekijk al mijn tweets tijdens TEDxBrussels hier.

!!!25/10/2013 Eén van de sprekers (Steven Laureys) heeft mijn tweet als favoriet!!!
!!!29/10/2013 Jason Dunn retweette mijn tweet!!!

Vraag JON gaswetten

Je hebt een gesloten buis met in de buis een beweegbare oppervlak. Tussen de onderkant van de buis en het beweegbare oppervlak heerst er de normaaldruk. Hoeveel water moet je in de buis op het beweegbaar oppervlak gieten zodat de ruimte tussen de onderkant van de buis en het beweegbare oppervlak met 10% verminderd wordt?

A: 1,14 m
B: hangt af van de oppervlakte van het beweegbare oppervlak
C: 0,50 m
D: 0,10 m

Gegeven: druk in de ruimte tussen oppervlak en onderkant zonder water op= 1013 hPa

Oplossing:We berekenen de druk in de ruimte tussen de oppervlak en onderkant met water.

p_{zonderwater}\cdot V_{1}=p_{metwater}\cdot \frac{9}{10}V_{1}

\frac{p_{zonderwater}\cdot V_{1}}{\frac{9}{10}V_{1}}=p_{metwater}

\frac{10}{9}\cdot p_{zonderwater}=p_{metwater}De druk van het water en de lucht boven het oppervlak moeten gelijk zijn:p_{0}+\frac{h\cdot A\cdot g\cdot \rho _{water}}{A}=\frac{10}{9}\cdot p_{zonderwater}
h\cdot A\cdot \rho \cdot g is de kracht die werkt op de bovenkant van het oppervlak.
Omdat p=\frac{F}{A} moet je de kracht delen door de oppervlakte van het oppervlak. Zo verdwijnt de A factor. De oppervlakte van het oppervlak (de diameter van de buis) doet er dus niet toe.

Vormen we deze formule om naar de hoogte, dan bekomen we:
h=\frac{\frac{10}{9}\cdot p_{zonderwater}-p_{0}}{g\cdot \rho _{water}}
In de opgave staat dat de druk ( p{zonder water})=p{0}. Dit wordt dus:
h=\frac{p_{0}}{9 \cdot g\cdot \rho _{water}}
Nu vullen we onze gegevens in.
h=\frac{101300Pa}{9\cdot 9,81 \frac{m}{s^{2}}\cdot 1000 \frac{kg}{m^{3}}}
h=1,14m

Antwoord a is dus juist. Helaas had ik deze vraag fout. Ik had te weinig tijd en gokte op antwoord b, want dat vond ik het meest waarschijnlijk. Maar gelukkig ben ik toch door naar de tweede ronde en tevens de laatste ronde van de Junior Olympiade van Natuurwetenschappen in Heverlee op 8 mei. Ik zit dus bij de beste tweehonderd van Vlaanderen!!! Duimen voor me.

\LARGE \sqrt[De]{\frac{F\gamma sic\aa }{j\phi n g\varepsilon n}}

 

 



Edit Fysica

closeup of a pencil eraser correcting an errorIn de vorige post over hoe je de snelheid van een auto kan berekenen als hij je voorbijrijdt, is er een foutje geslopen. Het deel over dat je je onnauwkeurigheid moet berekenen, heb ik iets vergeten. Ik zei dat je een onnauwkeurigheid van 0,1s hebt. Maar in werkelijkheid heb je een onnauwkeurigheid van 0,2s. Wanneer je de stopwatch de eerste keer indrukt is je onnauwkeurigheid 0,1s en wanneer je hem de tweede keer indrukt heb je weer een onnauwkeurigheid van 0,1s. Dat maakt samen 0,2s onnauwkeurig.

Ik reken nu de juiste onnauwkeurigheid uit met 0,2s meer.

v_{sportwagen}=\frac{100km/uur}{3,6}+\frac{3,2m}{0,72s}

v_{sportwagen}=27,8m/s+4,4m/s

v_{sportwagen}=32,2m/s

Ik reken nu de juiste onnauwkeurigheid uit met 0,2s minder.

v_{sportwagen}=\frac{100km/uur}{3,6}+\frac{3,2m}{0,32s}

v_{sportwagen}=27,8m/s+10m/s

v_{sportwagen}=38m/s

De sportwagen heeft dus een snelheid van 34,0m/s\mp 1,8-4.

Fysica

audi_r8_v10Ook fysica of natuurkunde hoeft niet saai en moeilijk zijn. Als je de logica achter fysica doorhebt, kan het je leven vergemakkelijken en leuker maken. Hoeveel keer per dag sta je niet stil en zeg je: “Dat is jammer dat ik dat niet weet en kan verklaren.”. Nee? Ik wel hoor, ik kom het dagelijks tegen. Een van die dingen waar ik altijd moet zeggen dat ik het niet weet, is het volgende. Stel, je rijdt op de autosnelweg op het middelste rijvak; niet te traag, niet te snel. Opeens steekt er een of ander sportwagen je auto voorbij. Je maakt je boos en zegt: “Hoeveel zou die wagen wel niet rijden?” Wel, met de fysica kunnen we zijn snelheid weten.

 

Wat moet je bij de hand hebben?

  • een stopwatch op een honderste van een seconde nauwkeurig
  • een meetlat
  • een rekenmachine

Voorbereiding:

  • meet de lengte van je auto zo nauwkeurig mogelijk
  • test je reactievermogen met de stopwatch*

Uitvoering:

  • rij op de middelste strook van de autosnelweg en wacht totdat er een sportwagen aankomt
  • als de sportwagen met zijn neus (voorkant) op dezelfde lijn is met de achterkant van je eigen auto, druk je de stopwatch in
  • je stopt de stopwatch als de neus van de sportwagen op dezelfde lijn is met de neus van je eigen auto
  • je steekt de resultaten in deze formule (∆x=lengte auto in meters; ∆t=tijd in seconden op je stopwatch; veigenauto=snelheid eigen auto; vsportwagen=snelheid sportwagen)

\large v_{sportwagen}=\frac{v_{eigenauto}}{3,6}+\frac{\Delta x}{\Delta t}

  • Voorbeeld: je rijdt met 100 km/uur met een 3,2 meter lange auto. De sportwagen rijdt je in 0,52 seconden voorbij. Dan wordt de formule:

\large v_{sportwagen}=\frac{100km/uur}{3,6}+\frac{3,2m}{0,52s}

  • Als we dat uitwerken (met de benaderingsregels), dan wordt dat:

\large v_{sportwagen}=27,8m/s+6,2m/s

\large v_{sportwagen}=34,0m/s

  • De meeste mensen stoppen nu maar we zijn nog niet klaar. Fysica is gelijk aan benaderen. Die sportwagen reed niet exact \small 34,0m/s. Ze reed iets meer of minder. Dit is de reden waarom je bij de voorbereiding je reactiesnelheid moest meten. Als je de stopwatch indrukt, dan ben je altijd iets te snel of te traag. Bij de meeste mensen is de reactiesnelheid 0,1 seconde. Je moet je onnauwkeurigheid ook berekenen. Je moet dus ook de snelheid met 0,62s en met 0,42s berekenen.
  • We houden geen rekening met de onnauwkeurigheid van de meting van de lengte van de auto. Dat hoeft ook niet want je hebt slechts een meting van 0,1m nodig.
  • Dan nog een tip: rij als je dit experiment uitvoert met een mooi rond getal (bv. 100km/uur of 85km/uur) als snelheid. Dan hoef je niet nodeloos extra berekeningen te doen.
  • Je berekent de snelheid met 0,1s meer.

\large v_{sportwagen}=\frac{100km/uur}{3,6}+\frac{3,2m}{0,62s}\large v_{sportwagen}=27,8m/s+5,2m/s\large v_{sportwagen}=33,0m/s

  • Je berekent de snelheid met 0,1s minder.

\large v_{sportwagen}=\frac{100km/uur}{3,6}+\frac{3,2m}{0,42s}\large v_{sportwagen}=27,8m/s+7,6m/s\large v_{sportwagen}=35,4m/s

  • De sportwagen heeft dus een snelheid van \small 34,0m/s\mp 1,0-1,4

Zo zie je maar, fysica hoeft niet moeilijk of saai te zijn. Het kan ook boeiend en leuk zijn.

De FysicaJongen

PS: als je de snelheid in km/uur wil weten, moet je de uitkomst maal 3,6 doen. Hou hierbij de benaderingsregels ook indachtig (3,6 heeft oneindig veel bepalende cijfers).

34,0m/s\cdot 3,6=122km/uur