watermolen

Marike, stelde deze vraag op 09 februari 2007 om 13:13.

Wij willen voor onze PO een watermolen maken om daarmee het verband tussen de hoeveelheid water en hoeveelheid opgewekte energie berekenen. We willen gebruik maken van een elektromotor die aangdreven wordt door de watermolen.

We hebben twee vragen:

Hoe kunnen we de watermolen het beste construeren?

Hoe kunnen we de energie van het water bepalen?

Reacties

Melvin op 09 februari 2007 om 17:16

Beste meiden,

Voor ideeen over de constructie van de watermolen, raad ik jullie aan eens op
http://nl.wikipedia.org/wiki/Waterrad
te kijken. Daar staan verschillende modellen beschreven.

De energie die in het water zit (en eruit te halen is), is verdeeld in twee onderdelen:
de hoogte-energie: Eh = m*g*h, met m de massa van het water, g de zwaartekrachtsconstante en h het hoogteverschil;
de kinetische energie: Ek = 0,5*m*v^2 met v de snelheid van het water;
Hierbij moet je wel de kinetische energie van het begin (met de beginsnelheid van het water) en de kinetische energie aan het eind (met de eindsnelheid van het water) van elkaar af trekken.

Het hangt natuurlijk van jullie opstelling af welke van de twee het belangrijkst is. De grootheden m en h hangen van je opstelling af en v kan je meten door bijvoorbeeld papiersnippers bij het water te gooien en te kijken hoe lang die erover doen om bijvoorbeeld tussen twee gemarkeerde punten te gaan.
Omdat je zowel de begin- als eindsnelheid wil weten, moet je dat zowel voor, als na het waterrad doen.

Was dit een beetje nuttig?
Succes met jullie PO. Groet,
Melvin

Rene op 08 oktober 2007 om 16:30
Melvin geeft een wat te simpele formule voor de berekening van de kinetische energie van stromend water. Aan de randen van elke stroom, is de stroomsnelheid namelijk nul, terwijl het water in het midden extra snel stroomt. Omdat de formule voor de kinetische energie de snelheid in het kwadraat bevat, mag je voor de stroomsnelheid niet zomaar het gemiddelde nemen op basis van een debiet en de doorsnede van de stroom. Hiermee krijg je een onderschatting van de energie. Zonder dit effect zou een watermolen in een horizontale goot nooit gaan draaien. Immers, het debiet is aan beide zijden van de molen gelijk, net als de doorsnede van de goot. Op basis van de formule van Bas is de energie van het water aan beide zijden van de molen gelijk zodat de molen geen energie kan onttrekken. In werkelijkheid zal de molen echter het stroomprofiel vereffenen waardoor er toch energie kan worden onttrokken aan het water.Rene

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Clara heeft zestien appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Clara nu over?

Antwoord: (vul een getal in)