Dag Esra en Sherene,

Omdat de modelwaarden waar jullie mee afkomen tot 2 cijfers na de komma exact dezelfde zijn heb ik de vrijheid genomen om jullie topics hier even samen te nemen.

Dat je niet zo héél snel antwoord krijgt is omdat je ook niet zo'n héél simpele vraag stelt:

"we willen wat nieuws......"

Tja, om wat nieuws te verzinnen moet ook al eens bekend zijn wat al oud is natuurlijk, maar goed.

De afgelopen dag heeft deze vraag in mijn achterhoofd rondgewaard. Wat is er "nieuw" aan een vallende druppel.....

Er is me in de tussentijd één ding te binnen geschoten: wat ik in jullie model niet zie (en zelf overigens niet van een model op VWO-niveau zou verwachten) is de vervorming van de druppel naarmate de snelheid (en dus de luchtweerstand) groter wordt. Druppels blijven niet mooie ronde kogeltjes tijdens de val.

http://www.ems.psu.edu/~fraser/Bad/BadRain.html

(en dus al helemaal niet van die mooie peervormige 'traantjes' zoals je ze altijd in cartoons tegenkomt)

Je zou om te beginnen eens kunnen proberen om je modeluitkomsten dichterbij reële waarden te krijgen, want dat gaat je met een kogelvormig druppeltje nooit lukken, daar zal het model altijd sneller zijn dan de realiteit. Je zou dus eens kunnen aannemen dat een druppel een steeds plattere ellipsvorm aanneemt naarmate de luchtweerstand groter wordt. Lijkt me een hele uitdaging om dat zó te modelleren dat je nog een evenwicht vindt binnen redelijke grenzen, of nog beter, dat je voor druppels van een aantal verschillende massa's  reële snelheden gaat vinden. Zo in de buurt van een maximum van 8-9 m/s voor de grootste druppels van om en nabij 0,065 mL

http://www.islandnet.com/~see/weather/history/lenard.htm

Hier heb je dus iets om op je tanden op te scherpen. Zo'n idee ongeveer  de bedoeling?

Groet, Jan

ik wil u bedanken voor de moeite dat u heeft gedaan voor ons. maar alleen we hebben nu een ander probleem, we willen weten of de vervorming invloed heeft op de snelheid en hoe we dit op Coach 6 moeten plaatsen.

als u ons hiermee wilt helpen maakt u ons heel erg blij

alvast bedankt,

Esra en Sherene

Om dat eens eenvoudig te benaderen is minder moeilijk dan ej denkt hoor.

Ik heb je model niet getest. Met jullie welnemen begin ik daar ook niet aan. Als het goed is geeft je model een snelheid die vanaf een zeker moment niet meer toeneemt, en die voor grotere druppels altijd groter is dan voor kleinere druppels.

Als dat model inderdaad zó correct werkt, is het nu bijvoorbeeld een toevoeging van een regel voor de Cw-waarde van de (steeds platter wordende) , waarin je die afhankelijk stelt van de laatstberekende Fw, bijvoorbeeld Cw=Cw+Fw

Tja, dat is natuurlijk wel héél ruw, en zo wordt je Cw natuurlijk al héél snel zó groot dat de druppel nagenoeg stilvalt. Dan ga je het model verfijnen, dwz een betere relatie zoeken tussen Cw en Fw. correctiefactoren toepassen(bijv Cw = Cw +0,001Fw of zo), niet rechtstreeks Fw gebruiken maar Fw² of √Fw, ik noem maar wat. Dat gaat wat literatuuronderzoek kosten.

In deze pdf

https://pure.uva.nl/ws/files/2778495/171269_VanBoxel_1998_GENT_ModelFallSpeedRaindrops.pdf

vind je een heleboel dat waarschijnlijk jullie petten te boven gaat (ik kan er zelf maar nauwelijks bij) maar waar je in ieder geval al een fatsoenlijke grafiek vindt die de relatie aangeeft tussen de diameter van de (terug rond gemaakte) druppel en de eindsnelheid. Zo kun je gauw zien of na een aanpassing je model realistischer begint te worden.

puzzelen maar..... En bedenk, perfect hoeft dit niet. Als je al eens een druppel van oorspronkelijk 2 mm diameter kunt laten vallen met een eindsnelheid van ongeveer 6,5 m/s ben je al een héél eind.

Groet, Jan

Hallo, Ik ben Sherene

we hebben de volgende formules in mijn modelvenster.

links:

A=3,1*r^2
m=4180,41*r^3
Fz=m*g
Fw=0,5*3,14*v^2*A*Cw
Fr=Fz-Fw
Cw=Cw+Fw
a=Fr/m
v=v+a*dt
x=x+v*dt
h=100-x
t=t+dt
Als h<0 Dan Stop Eindals

rechts:

r=0,004
g=9,81
v=0
x=0
t=0
dt=0,01
h=100
Cw=0,5

maar we komen er niet uit en we weten ook niet wat we fout doen. en we weten ook niet wat voor diagram we moeten maken, een snelheid, Cw of Snelheid, wrijving.

kunt u ons zeggen wat we bij het invoeren van de formules fout hebben.

Dag Sherene,

Ik kan zo op het eerste gezicht niet zien wat er fout zou gaan, daar moet ik met een beetje pech een halfuurtje op gaan zitten knobbelen.

Vertel eens,

a) wat verwacht je dat je model zou moeten laten zien

b) wat doet je model dan voor onverwachts?

Groet, Jan

ik verwacht dat de snelheid zal dalen.

maar alleen we weten niet of we een snelheid, Cw diagram of een snelheid, wrijving.

de gegevens en formules kloppen nou niet en we hebben geen inzicht in modelleren. wat wij hebben gedaan is we houden in de eerste deel van onze verslag geen rekening met vormverandering en in de tweede deel juist wel. Alleen we kunnen dat laatste deel niet op modelleren krijgen, hiermee bedoel ik we snappen niet welke formules we op de modelvenster moeten plaatsen en wat voor een diagram we moeten tonen.

ik hoop dat ik juiste antwoorden heb gegeven op u vragen.

Sherene en Esra, 18 jun 2011

ik verwacht dat de snelheid zal dalen.

Dan moet dat eerst in orde. Ik verwacht dat bij een vallende druppel (of kogel) de snelheid steeds toeneemt, maar wél steeds langzamer toeneemt en op den duur constant blijft (de zg eindsnelheid of "terminal velocity") . (kun jij ook uitleggen waarom??) Dus ook voor de gewone ronde druppel die je er nu in hebt zitten zo te zien.

Zo op het eerste gezicht zou je model dat moeten laten zien. Ik zou dus een grafiek vragen van de snelheid tegen de tijd. Die moet er dan in grote lijnen zó uit komen te zien 

Groet, Jan.

citaat: Ik verwacht dat bij een vallende druppel (of kogel) de snelheid steeds toeneemt, maar wél steeds langzamer toeneemt en op den duur constant blijft (de zg eindsnelheid of "terminal velocity") . (kun jij ook uitleggen waarom??)

Omdat de zwaartekracht en de weerstand op een gegeven moment gelijk wordt. Fres is dan 0. dus de versnelling is dan ook 0. De druppel beweegt dan op dat moment met constante snelheid. 

In ons onderzoek willen we de eindsnelheid van een regendruppel.Als in coach 6 de formules gebruiken die we u hebben gestuurd dan is de eindsnelheid van de druppel eigenlijk niet te vergelijken met de werkelijkheid, want een regendruppel vervormd normaal gesproken door de weerstand (hij krijgt een groter oppervlakte) dus de snelheid zo in het echt minder zijn dan wat coach 6 aangeeft.

we willen dus de werkelijke eindsnelheid van een regendruppel. wij willen weten hoe we onze formules moeten aanpassen om een zo reeel mogelijke eindsnelheid te krijgen van een regendruppel. Kunt u ons antwoord geven op de vraag: Hoe moeten we de formules in coach 6 zo aanpassen dat de uitkomst het dichts bij de realiteit komt?

alvast bedankt

Jan van de Velde, 17 jun 2011

Als dat model inderdaad zó correct werkt, is het nu bijvoorbeeld een toevoeging van een regel voor de Cw-waarde van de (steeds platter wordende) , waarin je die afhankelijk stelt van de laatstberekende Fw, bijvoorbeeld Cw=Cw+Fw

Tja, dat is natuurlijk wel héél ruw, en zo wordt je Cw natuurlijk al héél snel zó groot dat de druppel nagenoeg stilvalt. Dan ga je het model verfijnen, dwz een betere relatie zoeken tussen Cw en Fw. correctiefactoren toepassen(bijv Cw = Cw +0,001Fw of zo), niet rechtstreeks Fw gebruiken maar Fw² of √Fw, ik noem maar wat.

Wat heb je dan van het bovenstaande stukje niet begrepen?

Groet, Jan