Horizontale krachtmeting

Janiek stelde deze vraag op 19 februari 2010 om 11:36.

Hallo, voor ons profiel werkstuk moesten we o.a. de luchtweerstand meten van een voorwerp. Dit hebben we gedaan door een constructie te bouwen en deze op een quad gemonteerd. Om niet onze constructie uit te hoeven leggen maak ik de vraag een stuk simpeler.

Stel, je houdt een (digitale) weegschaal horizontaal, zodat het meetvlak waar je normaal spullen op legt, zich haaks op de luchtstroom bevindt. Het is hetzelfde als je je hand uit een raam van een auto houdt, maar dan een weegschaal gebruikt i.p.v. je hand. Het komt er dus op neer dat de zwaartekracht geen effect heeft op de meting, er wordt immers horizontaal gemeten.

Nu is het vast wel duidelijk, de vraag luidt. Als je een weegschaal horizontaal gebruikt die in grammen (de luchtweerstands kracht) meet, hoe moet je dit dan omrekenen naar Newtons?

Op internet vind je de (niet SI-) eenheid KilogramForce. Deze zegt dat 1 KgF = 9.806 Newton, maar zelfs wikipedia zegt dat deze uitgaat van de zwaartekracht, die in dit verhaal dus niet meespeelt!

Het zou fijn zijn als iemand hier meer duidelijkheid over geeft!

Reacties

Jan op 19 februari 2010 om 12:55

Dag Janiek,

Een weegschaal is een krachtmeter, in zijn eenvoudigste vorm een veer die je indrukt of uitrekt, in het digitale geval een kwestie van rekstrookjes waar een stroompje doorheen gestuurd wordt, maar dat doet voor het principe niet terzake. Waarom zou dat ding alleen zwaartekracht meten? Kracht is kracht.

Het enige probleem is dat we die dingen in het algemeen een schaalverdeling in kilogrammen (van massa) hebben gegeven omdat we ze in 99% van de gevallen gebruiken om de hoeveelheid van een stof te meten. Omdat zwaartekracht van de massa afhangt via de relatie Fz=m·g kun je door de zwaartekracht te meten je weegschaal een schaalverdeling voor massa in kilogrammen gegeven worden DIE ALLEEN GELDIG IS AAN HET AARDOPPERVLAK. Neem het ding mee naar de maan, en je zult je weegschaal opnieuw moeten ijken als je hem een massa in kg wil laten weergeven. Want daar zal datzelfde massablok die weegschaal maar met 1,6 N indrukken. Sterker, een weegschaal geijkt voor massa voor een plaats op de evenaar mag je eigenlijk niet in Noord-Europa gebruiken, want de zwaartekracht verschilt tussen die twee plaatsen al gauw een procent of 3-4.

Maar hoe dan ook, het ding meet dus kracht. Knijp hem in, hij meet spierkracht. Zet er een massablok op, hij meet de zwaartekracht op dat blok. Leg er een magneet op en breng er een andere magneet in de buurt, en hij meet de kracht tussen de twee magneten. Zolang de richting van de uitgeoefende kracht maar netjes loodrecht op de weegschaal staat meet hij netjes die kracht. Alleen is nu die schaalverdeling in kg wat minder handig. Maar omdat je ongetwijfeld een weegschaal hebt waarbij die kilogramschaal is geijkt voor het aardoppervlak, kun je die prima omrekenen via F= (aanduiding in kg) x 9,8.

Het enige waar je in de praktijk rekening mee moet houden is dat de plaat die op de veren rust zelf een massa heeft en dus zelf ook een kracht op die veren uitoefent, in weegtermen heet dat "tarra". Staat het ding plat op de grond dan duwt die plaat de veren in. Hou je hem ondersteboven, dan zal die plaat de veren uitrekken. Afhankelijk van de stand van de weegschaal t.o.v. de richting van de zwaartekracht zul je je "krachtmeter" dus even opnieuw moeten tarreren.

Duidelijk zo?

Groet, Jan

Janiek op 21 februari 2010 om 16:05

Ja super, Nu kom ik er wel uit! Ik had zelf ook al zo'n vermoeden, maar nu weet ik het zeker

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)