weerstand van een luchtstroom

gerwini stelde deze vraag op 03 januari 2015 om 14:35.

 Wij hebben de formule   ½ρπr2vb3  = Fs + ½ρπr2vbve2  bedacht (komt voort uit de wet van behoud van energie) en we wouden weten of we de weerstandskracht kunnen bepalen. En bestaat er een verband tussen de weerstandskracht die een luchtstroom ondervindt en de snelheid van diezelfde luchtstroom?

 

kan iemand ons hier mee helpen?

Reacties

Jan van de Velde op 03 januari 2015 om 15:03
dag Gerwini,

¾ van je oplossing is het helder stellen van je probleem.

Ik ben razend benieuwd hoe je die formule "bedacht" hebt, wat alle symbolen in je formule betekenen, en op basis van welk experiment deze formule tevoorschijn kwam. Want als we daar niet meer van weten gaan we weinig zinnigs kunnen antwoorden op je vraag of je de weerstandskracht kunt bepalen (weerstandskracht van wat op wat?) 

gerwini plaatste:

bestaat er een verband tussen de weerstandskracht die een luchtstroom ondervindt en de snelheid van diezelfde luchtstroom?


er is wél een verband tussen de luchtweerstand op een voorwerp en de snelheid waarmee dat voorwerp beweegt t.o.v. de lucht. Maar of dat een zinnige opmerking is hangt helemaal af van de context waarin je je vraag stelt.

Kortom, je gaat héél wat meer moeten verduidelijken. Houd er rekening mee dat we vanaf ons beeldscherm niet over je schouder zitten mee te kijken, en dat we ook niet in je hoofd kunnenn kijken. 

en gebruik minstens sub-en superscriptjes in formules die je typt (de X2 en X2 knopjes in deze editor). 

 

Groet, Jan
senne op 03 januari 2015 om 16:21
Mijn excuses, nogal dom voor het niet gebruiken van sub- en superscript en het niet uitleggen etc.

½ρπr2vb3 = Fs + ½ρπr2vbve2

  • ρ staat voor de dichtheid, in deze situatie van  het mengsel lucht = 1.293 kg/m
  • F is de gemiddelde tegenwerkende kracht die op de massa (de lucht) werkt


De vergelijking hierboven komt voort uit de wet van behoud van energie zols hierboven al even genoemd. wat er eigenlijk staat is Ek = Q + Ek.

Aan Q =Fs, is niks veranderd, maar aan Ek, twee keer wat.
Ek is normaliter ½Mv2. aangezien M ons niet gegeven werd, hebben we dat geschreven als M = ρV. maar aangezien ons ook geen volume V gegeven werd, is dat de oppervlakte van de blaasmond(aanname dat het een perfecte cirkel is) * de snelheid waar mee de lucht het uiteinde van de blaasmond passeert (is dus gelijk aan v Als deze selheid * één seconde gedaan wordt, kan deze afstand s gezien worden als een hoogte.(oppervlakte (m2) * een afstand (m1) = een volume (m3)) --> na dit verhaal gesubstitueerd te hebben in de wet van behoud van energie, (Ek = Q + Ek) kwam deze vergeijking eruit rollen.


Om onze situatie even te schetsen:

We hebben een bladblazer met een benzine-motortje, die bij een bepaalde stand in de 'throttle' (geen idee wat het nederlandse woord hiervoor is) met een bepaalde snelheid een luchtstroom op gang brengt. Nou hebben wij voor ons profielwerkstuk de snelheden nodig vanaf het begin van de blaasmond. Het probleem is echter dat er geen anemometer sterk genoeg is om zulke snelheden te meten, en zogenaamde pitotbuizen vrij onbereikbaar zijn voor ons. 

Om dit probleem op te lossen heb ik deze vergelijking verzonnen, om terug te rekenen naar de beginsnelheden, maar dan komt vrij snel al het volgende probleem om de hoek kijken: er zijn 2 veriabelen. Namelijk F, en vb.

Toen kwam het volgende in mij op: er moet een verband zijn tussen de weerstand die een luchtstroom ondervindt, en de snelheid met welke deze luchtstroom zich voort beweegt door lucht heen.(met de aanname dat er 0 wind is)

Ik hoop dat mijn uitleg jullie beeld sterk verbetert heeft en jullie ons alsnog kunnen helpen. 
alvast bedankt!

Senne



Jan van de Velde op 03 januari 2015 om 16:45

senne plaatste:


We hebben een bladblazer met een benzine-motortje, die bij een bepaalde stand in de 'throttle' (geen idee wat het nederlandse woord hiervoor is) met een bepaalde snelheid een luchtstroom op gang brengt. Nou hebben wij voor ons profielwerkstuk de snelheden nodig vanaf het begin van de blaasmond. Het probleem is echter dat er geen anemometer sterk genoeg is om zulke snelheden te meten, en zogenaamde pitotbuizen vrij onbereikbaar zijn voor ons. 

"throttle" is zoveel als een gaspedaal, of in dit geval waarschijnlijk beter een gashendel. 

Vergeet je rekenwerk, dat gaat nergens heen, hier ga je gruwelijk ingewikkelde fluidodynamica in, waarvoor je bovendien véél te weinig gegevens hebt.  

Je moet een (wind) snelheid meten als ik het goed begrijp. Aangenomen dat je op school apparatuur hebt om te videometen zou ik die er eens bij halen en vervolgens kleine schuimballetjes wegschieten met dat ding en dat filmen. De snelheid waarmee zo'n balletje de blaasmond verlaat gaat nauwelijks verschillen van de luchtsnelheid. 
senne op 03 januari 2015 om 19:18

Jan van de Velde plaatste:

"throttle" is zoveel als een gaspedaal, of in dit geval waarschijnlijk beter een gashendel. 

Vergeet je rekenwerk, dat gaat nergens heen, hier ga je gruwelijk ingewikkelde fluidodynamica in, waarvoor je bovendien véél te weinig gegevens hebt.  

Je moet een (wind) snelheid meten als ik het goed begrijp. Aangenomen dat je op school apparatuur hebt om te videometen zou ik die er eens bij halen en vervolgens kleine schuimballetjes wegschieten met dat ding en dat filmen. De snelheid waarmee zo'n balletje de blaasmond verlaat gaat nauwelijks verschillen van de luchtsnelheid. 
Een gashendel lijkt me inderdaad een goeie vertaling voor "throttle".

Dank voor de tip! Dat zou inderdaad best nog wel een alternatief kunnen zijn om een snelheidsmeting te doen. Helaas durf ik niet te zeggen of er apparatuur op school aanwezig is om videometingen te doen. 

Is het misschien ook een optie om met een simpele formule als F = ma een beetje te rekenen en die F in te vullen in de vergelijking? wat ik me kan voorstellen is dat het mogelijk is om hier een versnelling a in te vullen. Dit getal wordt dan de tegenwerkende kracht? 

Ik hoor graag nog even van jou en/of anderen!!


Jan van de Velde op 03 januari 2015 om 19:56
sorry, fluïdodynamica kent geen "simpele formules". Al snel wordt alles zó ingewikkeld dat het wiskundig analytisch niet meer te berekenen valt, en alleen computermodellen nog uitkomst kunnen brengen. 
senne op 04 januari 2015 om 10:57
Ai. Jammer. Toch bedankt voor je moeite!
Jan van de Velde op 04 januari 2015 om 11:18
Succes met het vervolg.
senne op 04 januari 2015 om 12:15
Dank! ik zal laten weten wat het uiteindelijk geworden is!

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Roos heeft twee appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Roos nu over?

Antwoord: (vul een getal in)