Stilhangende kogel (vervolg) Deze vraag is eerder gesteld en er is een antwoord gekozen. Maar is het gekozen antwoord juist. Ik denk van niet.

Om te beginnen wil ik een andere vragen stellen, waarvan het antwoord bekend is:

Ik laat een kogel van de top van de mast van een zeer snel varend schip vallen. Waar komt die kogel dan terecht?

Antwoord: de kogel 2 valt op het dek naast de mast. Ook als je een kogel vanuit een geweer op een vliegtuig naarboven schiet komt die kogel weer terug op het vliegtuig zelf

Wat leren wij hieruit? De kogel heeft in ieder geval een horizontale snelheidcomponent, zonder versnelling.

Een kogel vanuit een vliegtuig achterwaards afgeschoten, zonder versnelling (gaf de originele vrager aan) met een snelheid gelijk aan die van het vliegtuig heeft dus een snelheid 0 ten opzichte van de grond en blijft dus stilstaan en zal loodrecht naar de aarde vallen onder invloed van de zwaartekracht. Niks parabolische baan.

Hoe je je moet voorstellen en kogel zonder versnelling af te schieten, kan ik mij overigens niet voorstellen. Daarmee heeft het gekozen antwoord geen rekening gehouden.

Iemand hiet niet mee eens? Waarom niet?

Kijk eens op het eerste filmpje op deze pagina: http://openlearn.open.ac.uk/mod/resource/view.php?id=245527

@Lamlul: er is niets in een formule te zetten, want dan ga je uit van de oplossing

@Jeroen Het filmpje bewijst het tegendeel.
Ook Gallileo besteedt aan deze problemen veel aandacht in zijn Dialogen.

Het probleem van deze vraag is niet zo zeer de complexiteit, maar het feit dat tegen de intuitie ingaat. Aristoteles zou het compleet met iedereen met iets van natuurkunde in de opleiding oneens zijn. De vraag is overigens niet duidelijk gestel voor iedereen. Sommige beanteoorden de vraag zoals ook ik denk dat het is, maar zeggen toch nee op de vraag.

Weet jij het antwoord?

/2500

Het beste antwoord

ik ben het niet eens met je stellingen. Een snelheid is een vertor, heeft een grootheid en een richting. Op het moment dat je vanaf een vliegtuig een kogel omhoog schiet, heeft deze versnelling x onhoog, maar ook snelheid y met de richting vna het vliegtuig mee. uitgaande van een vacuüm, (dus geen wrijvingskracht), heeft de kogel t.o.v. het vliegtuig(!) een snelheid 0, maar t.o.v. de aarde een snelheid y (bv 800km/u)! Wanneer vanaf de aarde gekeken zou worden maakt de kogel een boogbeweging, omhoog en weer omlaag, met een richting met het vliegtuig mee van ca 800km/u. en komt OP het vliegtuig terecht. Op het moment dat een kogel met snelheid 800 km/u naar de achterkant van het vliegtuig wordt afgeschoten. heeft de kogel een snelheid van -800km/u (- geeft de richting aan bij een vector) t.o.v het vliegtuig. T.o.v. de aarde heeft deze kogel een snelheid van +800 van het vliegtuig + -800km/u van de afgeschoten kogel, dit tesamen is 0. Dus de kogel van recht naar beneden.

Zou je een formule kunnen geven?

Het is complexe materie, zondermeer. Maar om te meten wat de absolute snelheid van een voorwerp is, moet er eerst een punt gevonden worden dat absoluut stil staat, een zogenaamd waarnemingspunt. Snelheid is namelijk nooit absoluut, maar altijd gerelativeerd vanuit dat waarnemingspunt. Stel dat de kogel met een fictieve snelheid van 800 km/uur wordt afgevuurd, vanuit een vliegtuig met dezelfde relatieve snelheid in tegenovergestelde richting. Wat er gebeurd is niet dat de kogel wordt “weggeschoten” vanuit het vliegtuig, maar dat de ontstekingsexplosie van het kruit zorgt voor een acute rem op de snelheid van de kogel ten opzicht van de snelheid van het vliegtuig. Vanuit het vliegtuig bezien (relatieve waarneming van de snelheid) vuur je de kogel met zijn gebruikelijke 800 km/uur af, terwijl vanaf de aarde bezien de kogel stilhang in de lucht en vervolgens loodrecht naar beneden valt, terwijl het vliegtuig met 800 km/uur doorvliegt. De stelling is wel volledig hypothetisch natuurlijk, want het afvuren van een kogel gebeurd wel degelijk met een parabolische snelheid en niet met een constante.

Als je een kogel "afschiet" met snelheid 0, dan is dat hetzelfde als loslaten en zal hij loodrecht naar de vloer van het vliegtuig vallen. Maar ten opzichte van de aarde is dat een parabolische baan. Als je wilt proberen om de kogel af te schieten met exact de tegenover gestelde snelheid als het vliegtuig, dan gaat je dat niet lukken zonder wrijving. Afschieten gebeurd altijd met een bepaalde versnelling en als die versnelling niet afneemt, kun je niet op een constante snelheid komen, dus krijg je altijd een parabolische baan.

geweldig hoe deze vraag de gemoederen bezighoudt

Ik weet niet precies wat je hier wil weten maar: Wanneer je vanuit een bepaald frame naar de natuurwetten kijkt zullen deze altijd hetzelfde werken. Dus alles wat jij vanuit je bewegende boot kan waarnemen (ook al is deze op 1 of andere manier compleet geblindeerd) zal exact volgens de gewone natuurwetten werken. Alle voorbeelden die je daar geeft werken volgens hetzelfde principe: Een object blijft met constante snelheid in een constante richting bewegen tenzij er een kracht op werkt. In het geval van de kogel die van de mast valt heeft de kogel dus een horizontale snelheid gelijk aan het schip en jijzelf ook. Vanuit jouw perspectief zal de kogel dus recht naar beneden vallen maar van het perspectief van een waarnemer van buiten af parabool maken. In geval van de kogel die je omhoog schiet gebeurt hetzelfde. Wanneer je een kogel af zou schieten vanaf de achterkant van een vliegtuig dat met een constante snelheid vliegt met dezelfde eindsnelheid als de vliegsnelheid van het vliegtuig dan zal de kogel zich van jouw oogpunt zich met de snelheid van het vliegtuig van jouw af beweegt en tegelijk door de zwaartekracht naar beneden vallen. (immers jij staat ten opzichte van het vliegtuig stil) (Met: 'zonder versnelling' wordt hier bedoeld dat de kogel weliswaar versneld tot een zekere eindsnelheid maar vanaf dan met een constante snelheid voort gaat. Neem voor het gemak aan dat de kogel eenmaal buiten de loop een constante snelheid houd) Voor een buiten staander zal het er uit zien alsof de kogel vanuit de loop direct naar beneden valt. Immers: voor de buitenstaander heeft het vliegtuig een snelheid x in de ene richting en vervolgens krijgt de kogel dezelfde impuls in exact de andere richting. voorbeeld: Laten we zeggen dat het vliegtuig met 900 km/h naar rechts vliegt. Je schiet een kogel af met 900 km/h naar links. Laten we zeggen dat we de snelheid nar rechts als positief opvatten. (snelheid is een vector en kan daarom negatief zijn) De kogel gaat dan met een snelheid van -900 km/h. Volgens Newton mechanica is de eindsnelheid van de kogel gelijk aan de start snelheid dus 900 km/h (de snelheid van het vliegtuig) + de snelheid waarmee je het afschiet dus -900 km/h en dat geeft een totale snelheid van: 0km/h Dit is dus vanuit de externe waarnemer gezien. Van jouw uit gaat de kogel gewoon met 900 km/h van je af en met 9.81m/s2 naar beneden (parabool). Niks raars aan. We nemen hier voor het gemak overigens aan dat er geen wrijving of maakt niet uit welke andere krachten werken dan de zwaartekracht, de explosie in de loop (en we nemen aan dat die ideaal is) en dat het vliegtuig met een perfect constante snelheid op contante hoogte blijft vliegen.