NatuurLevenTechnologie
Modelleren samenvatting
Modelleren samenvatting
We gebruiken modellen om complexe situaties beter te begrijpen en bijvoorbeeld voorspellingen te
doen of te bekijken welke oplossing het beste is. Dynamische modellen worden gebruikt om allerlei
veranderingsprocessen te onderzoeken. We onderzoeken dan hoe verschillende grootheden in zulke
processen veranderen in de loop van de tijd en onder verschillende omstandigheden
rekenmodellen (numeriek model) of fysieke modellen. Dynamische rekenmodellen worden vooral bij
complexe veranderingsprosessen gebruikt.
Een schaalmodel is een kopie van een voorwerp of landschap in de verkleinde of juist vergrote vorm,
waarbij de verhoudingen zoveel mogelijk hetzelfde zijn als in de werkelijkheid. In de wetenschap
worden deze modellen gebruikt om iets uit te leggen (model moleculen).
Statische modellen zijn modellen waarin de waarden van de variabelen in het model niet van tijd
afhangen (zoals een maquette). Een model is dynamisch als het minstens één variabele bevat die in
de tijd verandert (zoals buienradar). Een numeriek model is een model waarin je de situatie opdeelt
in kleine tijdstappen. Voor iedere tijdstap bereken je alle grootheden. De uitkomsten gebruik je dan
weer in de volgende tijdstap. Je gebruikt zo’n model als je bijvoorbeeld de weersomstandigheden
moet weten of het afkoelen van een kopje koffie.
Een fysiek model gebruik je om na te gaan of een ontwerp dat je hebt bedacht met behulp van de
beschikbare theorie juist is (zoals een schaalmodel van een vliegtuig in een windtunnel). Een
voorbeeld van zo’n model is als je de veiligheid van de auto wilt onderzoeken d.m.v. een botsproef.
Daarna kun je een numeriek model maken van de beweging van een vliegtuig.
Simulatie = het model heeft wat betreft omloopsnelheid om de zon overeenkomsten met de
werkelijkheid. Dat betekent dat het model gebruikt kan worden om een situatie na te bootsen die in
werkelijkheid niet kan. Voorbeeld van een simulatie is een planetarium met projectors.
Het maken van modellen is ook nuttig om nieuwe kennis te verbinden en beter te begrijpen. De
MONIAC is een voorbeeld van een fysiek dynamisch model.
proefdierenmodel = om bijvoorbeeld te onderzoeken hoe een verstopping in een bloedvat ontstaat,
heb je proefdieren nodig. Dieren die speciale genetische eigenschappen hebben.
Analyseer een gegeven probleem; dat betekent beredeneren en bedenken welke grootheden van
belang zijn en hoe die veranderen. Hieruit volgt een wiskundig model. Laat het model berekeningen
uitvoeren (= Bewerken). Hieruit volgen oplossingen van het model. Vervolgens moet je kijken of die
oplossingen wel kloppen met de werkelijkheid (= Controleren).
Eigenschappen van een model:
- beter controleerbaar en/of veiliger en/of beter hanteerbaar (kleiner of juist groter) dan het
echte systeem.
Een belangrijke stap naar het begrijpen van de werkelijkheid is het bouwen van een numeriek
(computer) model. Hiermee worden alle factoren waarvan verwacht wordt dat ze invloed hebben via
formules aan elkaar gebonden. De bedoeling hiervan is om de waarnemingen in de werkelijkheid te
vergelijken met de uitkomsten van de berekeningen van het rekenmodel. Dit is de verificatie van het
rekenmodel.
1
Modelleren samenvatting
Modelleren samenvatting
We gebruiken modellen om complexe situaties beter te begrijpen en bijvoorbeeld voorspellingen te
doen of te bekijken welke oplossing het beste is. Dynamische modellen worden gebruikt om allerlei
veranderingsprocessen te onderzoeken. We onderzoeken dan hoe verschillende grootheden in zulke
processen veranderen in de loop van de tijd en onder verschillende omstandigheden
rekenmodellen (numeriek model) of fysieke modellen. Dynamische rekenmodellen worden vooral bij
complexe veranderingsprosessen gebruikt.
Een schaalmodel is een kopie van een voorwerp of landschap in de verkleinde of juist vergrote vorm,
waarbij de verhoudingen zoveel mogelijk hetzelfde zijn als in de werkelijkheid. In de wetenschap
worden deze modellen gebruikt om iets uit te leggen (model moleculen).
Statische modellen zijn modellen waarin de waarden van de variabelen in het model niet van tijd
afhangen (zoals een maquette). Een model is dynamisch als het minstens één variabele bevat die in
de tijd verandert (zoals buienradar). Een numeriek model is een model waarin je de situatie opdeelt
in kleine tijdstappen. Voor iedere tijdstap bereken je alle grootheden. De uitkomsten gebruik je dan
weer in de volgende tijdstap. Je gebruikt zo’n model als je bijvoorbeeld de weersomstandigheden
moet weten of het afkoelen van een kopje koffie.
Een fysiek model gebruik je om na te gaan of een ontwerp dat je hebt bedacht met behulp van de
beschikbare theorie juist is (zoals een schaalmodel van een vliegtuig in een windtunnel). Een
voorbeeld van zo’n model is als je de veiligheid van de auto wilt onderzoeken d.m.v. een botsproef.
Daarna kun je een numeriek model maken van de beweging van een vliegtuig.
Simulatie = het model heeft wat betreft omloopsnelheid om de zon overeenkomsten met de
werkelijkheid. Dat betekent dat het model gebruikt kan worden om een situatie na te bootsen die in
werkelijkheid niet kan. Voorbeeld van een simulatie is een planetarium met projectors.
Het maken van modellen is ook nuttig om nieuwe kennis te verbinden en beter te begrijpen. De
MONIAC is een voorbeeld van een fysiek dynamisch model.
proefdierenmodel = om bijvoorbeeld te onderzoeken hoe een verstopping in een bloedvat ontstaat,
heb je proefdieren nodig. Dieren die speciale genetische eigenschappen hebben.
Analyseer een gegeven probleem; dat betekent beredeneren en bedenken welke grootheden van
belang zijn en hoe die veranderen. Hieruit volgt een wiskundig model. Laat het model berekeningen
uitvoeren (= Bewerken). Hieruit volgen oplossingen van het model. Vervolgens moet je kijken of die
oplossingen wel kloppen met de werkelijkheid (= Controleren).
Eigenschappen van een model:
- beter controleerbaar en/of veiliger en/of beter hanteerbaar (kleiner of juist groter) dan het
echte systeem.
Een belangrijke stap naar het begrijpen van de werkelijkheid is het bouwen van een numeriek
(computer) model. Hiermee worden alle factoren waarvan verwacht wordt dat ze invloed hebben via
formules aan elkaar gebonden. De bedoeling hiervan is om de waarnemingen in de werkelijkheid te
vergelijken met de uitkomsten van de berekeningen van het rekenmodel. Dit is de verificatie van het
rekenmodel.
1
