Op welke ondergrond stuitert een stuiterbal het
best?
Naam:
Klas: (6e klas)
Datum: 13-03-2020
Schooljaar: 2019-2020
Docent:
Vak: Natuurkunde
1
,Inhoudsopgave
1. Voorpagina Pagina 1
2. Inhoudsopgave Pagina 2
3. Inleiding Pagina 3
4. Hypothese Pagina 4
5. Werkwijze Pagina 5
6. Resultaten Pagina 6
7. Conclusie Pagina 35
8. Discussie Pagina 36
9. Literatuurlijst Pagina 37
10. Logboek Pagina 38
2
,Inleiding
We gaan in het natuurkunde practicum onderzoeken wat de samenhang is tussen het rendement
van een stuiterbal en de dichtheid van verschillende ondergronden: HDPE, (print)papier, golfkarton,
hout, asfalt (fietspad), beton(nen) stoeptegel, (veiligheids)glas en graniet.
Iedereen heeft wel eens als jong kind met een stuiterbal gespeeld. Een plezierige actie waarbij je de
stuiterbal zo hoog mogelijk probeerde te laten stuiteren. Stel dat je een aantal kinderen vrolijk ziet
stuiteren met een stuiterbal, terwijl je broertje zijn stuiterbal op de houten tafel laat stuiteren en het
buurmeisje tegen over je huis weer op de stoeptegels. Op welke ondergrond kan je dan het best een
stuiterbal laten stuiteren?
Als je een stuiterbal loslaat op een bepaalde hoogte, stuitert de stuiterbal steeds minder hoog bij
verdere stuitingen. De beweging van de stuiterbal hangt af van een aantal factoren: de
zwaartekracht, de dichtheid van de ondergrond, de luchtweerstand, de kinetische energie, de
zwaarte-energie en de veerenergie. In het practicum houden we de luchtweerstand Fw,l buiten
beschouwing.
Bij elke botsing met de ondergrond verliest de stuiterbal een deel van zijn energie aan warmte.
Hierdoor komt de stuiterbal steeds minder hoog dan bij voorgaande sprongen. Doordat we ook de
luchtweerstand buiten beschouwing laten, nemen we aan dat de snelheid gelijk blijft. De versnelling
van een voorwerp is op aarde hetzelfde: 9,81 m/s2; de valversnelling van de aarde.
Wanneer de stuiterbal een snelheid van 0 m/s heeft, is de stuiterbal maximaal ingedrukt. Dit is de
veerenergie Ev van de stuiterbal. De veerenergie is de energie van een ingedrukte of uitgedrukte
veer. De stuiterbal veert dan weer omhoog. De stuiterbal gaat met een bepaalde snelheid omhoog.
Dit is de kinetische energie Ek, ook wel bewegingsenergie genoemd. De kinetische energie is de
arbeid die een voorwerp moet verrichten om een bepaalde snelheid te geven. De kinetische energie
wordt door de zwaartekracht omgezet tot zwaarte-energie Ez. De zwaarte-energie is de stuiterbal in
het hoogste punt: de top van een bergparabool. Het is de arbeid die je moet verrichten om een
voorwerp op een bepaalde hoogte te brengen.
Ook speelt de dichtheid van de ondergrond een rol. Een plank hout heeft immers een kleinere
dichtheid dan bijvoorbeeld graniet. De dichtheid hangt af van hoe dicht de moleculen op elkaar
zitten, de aantrekkingskracht tussen de moleculen en de massa van de moleculen waaruit de stof
bestaat. Ook kijken we naar de structuur van de ondergrond. Golfkarton kan bobbels bevatten en
(veiligheids)glas heeft een glad oppervlakte.
De onderzoeksvraag luidt als volgt: “Op welke ondergrond stuitert een stuiterbal het best?”
3
, Hypothese
De hypothese is: Als de dichtheid van de ondergrond groot is, dan stuitert een stuiterbal het best.
Wij denken dat een stuiterbal het best stuitert op een ondergrond met een grote dichtheid en een
gladde structuur. Plastic (polyetheen) heeft een kleinere dichtheid dan graniet. Plastic is zachter en
ook veel buigzamer. De stuiterbal deukt dus makkelijker in plastic, dan bijvoorbeeld graniet.
Ook speelt de structuur van de ondergrond een rol. Golfkarton en hout hebben bijvoorbeeld niet
altijd een gladde oppervlakte. Hierdoor wordt de stuiterbal meer afgeremd, waarvoor er een
kleinere kinetische energie over blijft en hierdoor meer warmte vrij komt. Als er veel warmte vrij
komt is er ook een kleiner rendement. De stuiterbal komt dan minder hoog in de lucht terecht.
4
best?
Naam:
Klas: (6e klas)
Datum: 13-03-2020
Schooljaar: 2019-2020
Docent:
Vak: Natuurkunde
1
,Inhoudsopgave
1. Voorpagina Pagina 1
2. Inhoudsopgave Pagina 2
3. Inleiding Pagina 3
4. Hypothese Pagina 4
5. Werkwijze Pagina 5
6. Resultaten Pagina 6
7. Conclusie Pagina 35
8. Discussie Pagina 36
9. Literatuurlijst Pagina 37
10. Logboek Pagina 38
2
,Inleiding
We gaan in het natuurkunde practicum onderzoeken wat de samenhang is tussen het rendement
van een stuiterbal en de dichtheid van verschillende ondergronden: HDPE, (print)papier, golfkarton,
hout, asfalt (fietspad), beton(nen) stoeptegel, (veiligheids)glas en graniet.
Iedereen heeft wel eens als jong kind met een stuiterbal gespeeld. Een plezierige actie waarbij je de
stuiterbal zo hoog mogelijk probeerde te laten stuiteren. Stel dat je een aantal kinderen vrolijk ziet
stuiteren met een stuiterbal, terwijl je broertje zijn stuiterbal op de houten tafel laat stuiteren en het
buurmeisje tegen over je huis weer op de stoeptegels. Op welke ondergrond kan je dan het best een
stuiterbal laten stuiteren?
Als je een stuiterbal loslaat op een bepaalde hoogte, stuitert de stuiterbal steeds minder hoog bij
verdere stuitingen. De beweging van de stuiterbal hangt af van een aantal factoren: de
zwaartekracht, de dichtheid van de ondergrond, de luchtweerstand, de kinetische energie, de
zwaarte-energie en de veerenergie. In het practicum houden we de luchtweerstand Fw,l buiten
beschouwing.
Bij elke botsing met de ondergrond verliest de stuiterbal een deel van zijn energie aan warmte.
Hierdoor komt de stuiterbal steeds minder hoog dan bij voorgaande sprongen. Doordat we ook de
luchtweerstand buiten beschouwing laten, nemen we aan dat de snelheid gelijk blijft. De versnelling
van een voorwerp is op aarde hetzelfde: 9,81 m/s2; de valversnelling van de aarde.
Wanneer de stuiterbal een snelheid van 0 m/s heeft, is de stuiterbal maximaal ingedrukt. Dit is de
veerenergie Ev van de stuiterbal. De veerenergie is de energie van een ingedrukte of uitgedrukte
veer. De stuiterbal veert dan weer omhoog. De stuiterbal gaat met een bepaalde snelheid omhoog.
Dit is de kinetische energie Ek, ook wel bewegingsenergie genoemd. De kinetische energie is de
arbeid die een voorwerp moet verrichten om een bepaalde snelheid te geven. De kinetische energie
wordt door de zwaartekracht omgezet tot zwaarte-energie Ez. De zwaarte-energie is de stuiterbal in
het hoogste punt: de top van een bergparabool. Het is de arbeid die je moet verrichten om een
voorwerp op een bepaalde hoogte te brengen.
Ook speelt de dichtheid van de ondergrond een rol. Een plank hout heeft immers een kleinere
dichtheid dan bijvoorbeeld graniet. De dichtheid hangt af van hoe dicht de moleculen op elkaar
zitten, de aantrekkingskracht tussen de moleculen en de massa van de moleculen waaruit de stof
bestaat. Ook kijken we naar de structuur van de ondergrond. Golfkarton kan bobbels bevatten en
(veiligheids)glas heeft een glad oppervlakte.
De onderzoeksvraag luidt als volgt: “Op welke ondergrond stuitert een stuiterbal het best?”
3
, Hypothese
De hypothese is: Als de dichtheid van de ondergrond groot is, dan stuitert een stuiterbal het best.
Wij denken dat een stuiterbal het best stuitert op een ondergrond met een grote dichtheid en een
gladde structuur. Plastic (polyetheen) heeft een kleinere dichtheid dan graniet. Plastic is zachter en
ook veel buigzamer. De stuiterbal deukt dus makkelijker in plastic, dan bijvoorbeeld graniet.
Ook speelt de structuur van de ondergrond een rol. Golfkarton en hout hebben bijvoorbeeld niet
altijd een gladde oppervlakte. Hierdoor wordt de stuiterbal meer afgeremd, waarvoor er een
kleinere kinetische energie over blijft en hierdoor meer warmte vrij komt. Als er veel warmte vrij
komt is er ook een kleiner rendement. De stuiterbal komt dan minder hoog in de lucht terecht.
4
