vloeistofniveau in tanks

de stelde deze vraag op 30 juni 2016 om 12:18.

 ik zoek de formule om volgende berekening te maken :  ik heb een tank van 2 meter hoog en 4 meter diameter .  de andere tank is 4 meter hoog en 2 meter diameter  (  beide tanks hebben dus dezelfde inhoud ) 
de tanks zijn langs onder verbonden ( communicerende vaten  )  en voorzien van een afsluitkraan .

als tank A volledig is gevuld  en de afsluitkraan word opengezet , op welke hoogte in de tanks komt de vloeistof dan te staan 

Reacties

Theo de Klerk op 30 juni 2016 om 13:17
Het gaat hier vooral om de uiteindelijke hoogte van het water in beide tanks. Dat zal hetzelfde zijn (vanwege gelijke luchtdruk).
De verdeling zal vooral zich verhouden als de inhoud van de tank als die gelijk hoog is.
Neem een hoogte van 1 m dan verhouden de inhouden van de tanks zich als hun oppervlaktes  rA2 : rB2 = 22 : 12 = 4:1 (of we hier diameters of straal nemen maakt voor de verhouding niet uit) ofwel de ene is 4x zo groot als de andere.
Bij een waterhoogte van 1 m zal de kleinste het 1/(1+4)=1/5 deel en de grootste het 4/(1+4)=4/5 deel van het geheel aan vloeistof bevatten.

Als tank A 2 m hoog is en diameter 4 meter heeft en vol zit dan is de inhoud 8π m3
Deze hoeveelheid verdeelt zich over beide tanks:
A behoudt 4/5 x 8π  m3 en in B komt 1/5 x 8π m3
hA = volume/oppervlak = 4/5 x 8π /(22π) = 8/5 m
hB = 1/5 x 8π/(12π) = 8/5 m
Dat hA = hB  mag geen verrassing zijn...

Uit dit rekenvoorbeeld moet je de algemenere formule voor willekeurig grote cilinders A en B ook kunnen afleiden.

Jan van de Velde op 30 juni 2016 om 14:03

de jongh Guy plaatste:

ik heb een tank van 2 meter hoog en 4 meter diameter .  de andere tank is 4 meter hoog en 2 meter diameter  (  beide tanks hebben dus dezelfde inhoud ) 

Voor de zekerheid, is je uit Theo's verhaal hierboven duidelijk dat deze bewering ernaast is? 

Inhoud cilinder = π·r2·h 
dus voor een cilinder met halve straal moet de hoogte 4 x zo groot zijn voor gelijke inhoud

Groet, Jan

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)