Voorbereiding

1. Lees de hele opdracht
2. Ontwerp een katapult van het “simpelste” principe (geen hefbomen etc.), die werkt met behulp van één elastiek. Maak je katapult in ieder geval zo dat je geen problemen verwacht te krijgen met dat het voorwerp tegen de katapult aankomt bij het lanceren. Het simpelste principe betekent niet per se zo simpel mogelijk!
3. Maak een meetplan (dit hoef je niet in te leveren):
   1. Wat heb je nodig?
   2. Waar en hoe ga je het doen?
   3. Welke tabellen moet je invullen en welke grafieken maken?
   4. Wie doet wat en wanneer?

Metingen

4. Bepaal met behulp van diverse gewichtjes en een meetlat de veerenergie die je elastiek kan leveren. Doe dit aan de hand van een grafiek van de kracht (verticale as) tegen de uitrekking (horizontale as). Meet tenminste 5 meetpunten en let erop dat je ook uitrekkingen meet die minstens zo groot zijn als die waarmee je later gaat lanceren.
   Je gaat je voorwerp nu lanceren met een bepaalde beginsnelheid v0 (afhankelijk van de uitrekking van je elastiek), en onder een bepaalde lanceerhoek $$\theta$$, zie onderstaand figuur. Het voorwerp legt dan een bepaalde lanceerafstand $$d$$ af.
   
   De beginsnelheid $$v_0$$ kan bepaald worden met behulp van een energiebalans van het lanceerproces (van het uitrekken tot het loskomen van het voorwerp van het elastiek). De veerenergie is de oppervlakte onder de (kracht,uitrekking)-grafiek, tot aan de uitrekking die genomen is bij de lancering.
5. Plaats de katapult zo dicht mogelijk op de grond, en voer de volgende metingen uit:
   1. Meet bij een hoek $$\theta$$ van 45° en een vaste uitrekking van de katapult voor tenminste 5 verschillende massa’s de lanceerafstand $$d$$. Maak een grafiek van $$d$$ (verticale as) tegen $$m$$ (horizontale as).
   2. Meet bij een hoek $$\theta$$ van 45° en een vaste massa voor tenminste 5 verschillende uitrekkingen van de katapult de lanceerafstand $$d$$. Bepaal de beginsnelheid $$v_0$$ uit de uitrekking d.m.v. een energiebalans, en maak een grafiek van $$d$$ (verticale as) tegen $$v_0$$ (horizontale as).
   3. Meet bij een vaste massa en een vaste uitrekking van de katapult voor tenminste 7 verschillende lanceerhoeken de lanceerafstand $$d$$. Maak een grafiek van $$d$$ (verticale as) tegen $$\theta$$ (horizontale as) en bepaal de optimale lanceerhoek.
   Extra metingen/uitbreidingen zijn uiteraard toegestaan en leveren extra punten op!

Verwerking & presentatie

6. Theoretisch geldt voor de lanceerafstand: $$d=\frac{v_0^2}{g}·\sin⁡(2\theta)$$. Bepaal of de vorm van jullie gemeten grafieken uit 5 a-b-c voldoen aan de theorie.
7. Bepaal of de absolute waardes van jullie lanceerafstanden kloppen met de theorie.
8. Bediscussieer in circa 1 A4 (getypt) de volgende onderwerpen:
   • De geschiktheid van jullie ontwerp
   • Het vergelijk met de theorie
   • Oorzaken van afwijkingen
   • De beste lanceerstrategieën
   • Verbeterpunten van het onderzoek
   • Sluit af met een korte conclusie.
9. Maak een presentatie van maximaal 12 dia’s (bij voorkeur in Powerpoint, andere programma’s evt. mogelijk), waarin tenminste jullie ontwerp, de 4 grafieken (opdracht 4 en 5 a-b-c), het vergelijk met de theorie, en een korte samenvatting van jullie conclusie staat.
   Opmerking: Geen tabellen in discussie of presentatie! Grafieken en tekst moeten duidelijk genoeg zijn.

Afronding

• Overhandig een handout van jullie presentatie (6 dia’s per pagina, max. 1 A4’tje dubbelzijdig!) en de discussie (1 A4) aan je docent
• Maak een verslag van jullie onderzoek en lever dit in.
• Maak een kort filmpje van jullie katapult in actie en stuur dit aan je docent.

Succes!