Model van een bak met water die door een gaatje leeg loopt

Bo stelde deze vraag op 16 januari 2018 om 21:21.
Hallo,

Wij moeten een verslag maken over: een cilinder met water waar een gaatje (aan de onderkant) in zit, die langzaam leeg loopt.
Wij moesten hier een videometing van maken en deze in coach bewerken zodat we er een grafiek kregen. 
Ook moesten we hier een model van maken. Nu is het model na 300s klaar terwijl de videometing er bijna 600s over doet om leeg te lopen. Het model geeft de foutmelding "foutieve getalbewerking".
Zie foto's


Wij weten echt niet hoe we dit op kunnen lossen.

Alvast super erg bedankt!

Groetjes,
Sanne en Bo

Reacties

Jan van de Velde op 16 januari 2018 om 21:54
dag Sanne en Bo,

die foutmelding kan ik even niet plaatsen, maar een deeloorzaak van waarom je model sneller klaar is dan de werkelijkheid zou kunnen zijn: Tijdstappen van 10 s zijn lang: Je model rekent te lang met een groter dan werkelijke hoogte en dus ook met een groter dan werkelijke uitstroomsnelheid.

Een groter probleem lijkt me dat dat uitstroomgaatje wel érg klein is, 7 mm2, diameter ongeveer 3 mm. Dat is waarschijnlijk even groot als de dikte van dat glas in de bodem, en dat gaatje heeft waarschijnlijk ook een relatief ruwe rand. 

snelheidsprofiel in grotere pijpen:

Aan de rand dus fors trager dan centraal in de pijp. En een klein gat heeft nogal veel rand t.o.v. centrum

Wat het erger maakt, water vertoont nogal een behoorlijke adhesie aan glas, en in zo'n klein gat is er veel glasoppervlak t.o.v. de hoeveelheid water in het gat. Het water dichtbij het glas staat dus nagenoeg stil. 

Het zou me dan ook niks verwonderen als je uitstroomsnelheid fors lager uitvalt dan de theoretische Torricelli-waarde van √(2gh), m.a.w., dat het EFFECTIEVE oppervlak van je gat significant kleiner is dan het wiskundig oppervlak. Ik denk dat dat in zo'n klein gat verre van verwaarloosbaar is. 

Dat moet in de praktijk na te gaan zijn door in zo'n bekerglas ook eens zo'n gaatje aan de zijkant te boren: voor de uitstroomsnelheid geldt dan theoretisch dezelfde formule, maar de (horizontale) uitstroomsnelheid valt dan te bepalen via berekeningen zoals aan een horizontale worp, zie bijvoorbeeld hier:
https://www.natuurkunde.nl/vraagbaak/50578

Groet, Jan
Bo op 16 januari 2018 om 22:05
Hallo Jan,

Heel erg bedankt voor uw snelle reactie! We gaan er morgen naar kijken, maar we denken dat we hiermee al een stuk verder komen.

Groetjes,
Sanne en Bo
Jan van de Velde op 16 januari 2018 om 22:15
Je zou eens kunnen kijken hoeveel je in je model je gatdiameter moet verkleinen om de 600 s van je videometing te krijgen. 
Beetje "tweaken" in je model dus. 
Jan van de Velde op 16 januari 2018 om 22:26
..
een digitale versie van het handboek coach 7 kan ik zo gauw niet vinden, maar handboek coach 6-3 zegt:

Foutmeldingen
Bij het schrijven van programma's of (tekst)modellen kunnen twee soorten fouten optreden:

• Syntax-fouten, die gedetecteerd worden tijdens de interpretatie van het progamma of model in de fase voor uitvoering, of net voor de toewijzing van variabelen aan diagramassen.

• Uitvoeringsfouten tijdens de uitvoering van het programma of model.
Foutmeldingen tijdens de interpretatie (Voorbeelden)
Indien een fout wordt gedetecteerd tijdens de interpretatie, verschijnt het programma of model op het scherm, tezamen met een foutmelding die aangeeft wat er aan de hand is. De cursor knippert achter de plaats waar de fout ontdekt is.

knipperde die cursor, en zo ja, waar?
Bo op 18 januari 2018 om 15:27
Hallo Jan,

De cursor knipperde niet maar we zijn er uitgekomen!
U heeft ons heel erg geholpen, bedankt!

Groetjes,
Sanne en Bo
Jan van de Velde op 18 januari 2018 om 15:36

Bo plaatste

we zijn er uitgekomen!

Hoe/wat was nou uiteindelijk het probleem, en hoe is dat opgelost?

Groet, Jan
Jaap op 24 december 2020 om 01:01
Dag Bo,

Je schrijft: 'Het model geeft de foutmelding "foutieve getalbewerking".' De foutmelding ontstaat nadat de hoogte h omstreeks t=300s negatief is geworden. Dat kun je zien aan de blauwe "pijl omlaag", links onder in Diagram 1. De pijl verschijnt doordat de berekende waarde lager wordt dan de laagste waarde (nul) op de verticale as.
In je eerste modelregel moet Coach de stroomsnelheid in het gat berekenen: Vgat=sqrt(2*g*h). Met g=9,81 en een negatieve h laat je de wortel trekken uit een negatief getal. Daar verslikt Coach zich in: foutmelding.

Dat wil niet zeggen dat je modelresultaat fout is, alleen dat het nu toch wel tijd is om te stoppen met rekenen. Remedie: voeg als laatste modelregel toe "als h<0 dan stop eindals" (zonder de aanhalingstekens). Zo zorg je dat Coach stopt bij een negatieve h, voordat in de volgende iteratie Vgat=sqrt(2*g*h) wordt berekend.

Typ niet "als h=0 dan stop eindals" want h wordt doorgaans nooit precies nul en dan werkt je stopvoorwaarde niet. Coach trakteert je ook op een foutmelding wanneer je "eindals" vergeet of typt "eind als".

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Ariane heeft vijfentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Ariane nu over?

Antwoord: (vul een getal in)