snelheid aanpassen bij luchtweerstand

Jeanine stelde deze vraag op 19 juni 2018 om 18:49.

Hoi,
Mijn vraag is hoe kan je de snelheid van een parachutist aanpassen?

Reacties

anoniem op 19 juni 2018 om 18:59
door de weerstand te verkleinen bijv. 

Je kan zo min mogelijk bredere spullen bij je hebben, want hoe groter de objecten die je bij je hebt, hoe meer de luchtweerstand op je is. dus hoe trager je gaat.
Jeanine op 19 juni 2018 om 19:10
Bedankt voor het antwoorden.
Maar hoe gaat dat dan in de ruimte?
anoniem op 19 juni 2018 om 19:16
nou in de ruimte heb je geen weerstanden. Je kan bijv. een soort mini raket aan jezelf vastmaken ofzoiets om sneller voort te bewegen. maar verder zou ik het niet weten
Theo de Klerk op 19 juni 2018 om 20:53
Snelheid pas je aan door met een kracht een versnelling of vertraging te geven (resp. luchtweerstand verkleinen of vergroten).

Luchtweerstand...  hoe groot is die in een luchtledigheid?  Nul.
Hoe pas je dan de snelheid aan? Door andersoortige krachten. Zoals de genoemde stuurraketjes...
Jeanine op 19 juni 2018 om 22:24
Heel erg bedankt,
Weet u misschien ook hoe het zit met snelheid in de ruimte?
Theo de Klerk op 19 juni 2018 om 22:26
Is dit een serieuze vraag?

Ooit bedacht hoe snel bijv. een ruimteschip rond de aarde draait? Of naar de maan?
Hoe snel de aarde rond de zon draait? Of de zon rond het centrum van de Melkweg?
Jan van de Velde op 19 juni 2018 om 22:42

Jeanine plaatste:


Weet u misschien ook hoe het zit met snelheid in de ruimte?
Dag Jeanine,

leg eens wat uitgebreider uit, eventueel met voorbeelden, wat je bedoelt? 

groet, Jan
Jeanine op 20 juni 2018 om 15:18
Beste meneer,
Voor natuurkunde moeten we een opdracht maken m.b.t. vrije val en maximum snelheid. De vragen die we van onze docent kregen, zijn heel summier. Een van de vragen is hoe je de maximale snelheid in het heelal kan aanpassen. Ik kan u helaas niet meer toelichten, omdat mijn docent het jammergenoeg ook niet meer informatie heeft gegeven.
Theo de Klerk op 20 juni 2018 om 15:53
Snelheid ontstaat (vanuit stilstand 0 m/s) door een snelheidsverandering. Dat noemen we een versnelling: Δv /Δt = a (groter dan 0).
Als er een snelheid is die moet afnemen noemen we het een vertraging. Zelfde principe, alleen zal a dan kleiner dan 0 zijn.

Uitgaande van een beginsnelheid v0 (die best 0 m/s mag zijn) zal een snelheid dus veranderen in t seconden door
v(t) = v0 + a.t
als a de versnelling is.

Een versnelling ontstaat alleen door een kracht: F = ma ofwel a = F/m . Zonder kracht (F=0) ook geen versnelling, en dus geen snelheidsverandering.

Waar ook ter wereld of in de ruimte zal een snelheid veranderen door een kracht.
Op aarde is asnel > 0 (en dus F > 0) door motoren die een voorwerp versnellen.
De versnelling is arem < 0 voor alles wat tegenwerkt: (lucht)wrijving.
Als toevallig  asnel = arem (gelijk, maar tegengesteld gericht) dan is in totaal a = 0 en daarmee heb je een vaste snelheid. Dat gebeurt uiteindelijk als je iets uit een vliegtuig laat vallen en de zwaartekracht met vaste asnel = g naar beneden versneld maar de lucht weerstand biedt met arem . Op moment dat die gelijk zijn kom je het restant van de val met vaste snelheid naar beneden.

In de ruimte is er geen luchtweerstand. Er is alleen maar een bron waaruit een kracht en dus een versnelling komt. Wil je sneller, dan moet de kracht in de richting van de snelheid staan en neemt de snelheid toe. Bijv. een aandrijfraket die de raket steeds sneller doet gaan.
Wil je afremmen (raket in een parkeerbaan brengen) dan zul je de snelheid moeten laten afnemen. Dat gaat met een arem en die komt van een kracht tegengesteld aan de bewegingsrichting. Remraketten "spuiten" ook altijd naar voren omdat ze de raketbeweging tegen-duwen en daardoor langzamer laat gaan.

Een maximale snelheid (en ik neem niet aan dat de "maximaal mogelijke snelheid" wordt bedoeld - dat zou de lichtsnelheid zijn) kun je dus instellen door bijv. uitgaande van 20 km/s met stuwraketten vooruit te duwen tot 30 km/s is bereikt.
Moet je echter langzamer gaan dan gebruik je remraketten die tegen de snelheid induwen en van 20 km/s naar 10 km/s kunnen vertragen.

Jan van de Velde op 20 juni 2018 om 16:00

Jeanine plaatste:

Een van de vragen is hoe je de maximale snelheid in het heelal kan aanpassen. 
da's een rare: weet je zeker dat je die hier correct (letterlijk) overneemt? 
De maximale snelheid is de lichtsnelheid, en daaraan valt niks aan te passen.

Gewoon snelheid aanpassen (dus zonder dat woordje "maximale" ) kan wel, da's een kwestie van een raketmotor, je duwt uitlaatgas achteruit waardoor de raket vooruit gaat, wet van behoud van impuls. Zoals je ook met zijn tweeën op goed lopende skates kunt gaan staan, en de een zich tegen de ander afzet: Je krijgt allebei een snelheid, maar elk in tegengestelde richting.

op welk niveau (vwo-havo-vmbo) en leerjaar ben jij hiermee bezig? 

groet, Jan
Jeanine op 20 juni 2018 om 16:10
Beste Meneer,
Ik zit in de tweede klas en doe het niveau VWO. 
Jan van de Velde op 20 juni 2018 om 19:01
dag Jeanine,

en, laat me raden, je bent helemaal niet bezig met een hoofdstukje impuls en versnelling uit een naturkundeboek (dat gaat in de tweede vast niet zo ver) maar je bent bezig met een of ander scienceproject of themaweek of weet ik veel. .

Zolang je daarvan niet een complete digitale kopie hier kunt plaatsen gaan we je niet kunnen helpen: Het is (begrijpelijk) vaag in je hoofd, en dus ga jij hierover vage (voor ons onbegrijpelijke vragen) stellen zoals hoe je maximale snelheid in het heelal kan aanpassen of hoe het zit met snelheid in de ruimte. Vervolgens geven wij dan weer voor jou onbegrijpelijke antwoorden omdat we met  natuurkundestof gaan smijten waarmee jij op zijn vroegst in 4VWO kennis gaat maken. 

Ik vraag me af of je niet gewoon 
- te moeilijk  zit te denken
- verder gaat met deze vragen dan van deze vragen de bedoeling is
- ...........(vul maar in).........

En dan gaan we ondanks jouw en onze moeite helemaal niks bereiken als grote(re) verwarring.

Groet, Jan
Jeanine op 20 juni 2018 om 20:40
Beste meneer,
U heeft helemaal gelijk. Het hoofddstuk waar wij het nu over hebben gaat over krachten. De opdracht van onze docent is jammergenoeg heel vaag, deze staat niet omschreven in een boek; dat maakt het allemaal lastig. In ieder geval bedankt voor uw hulp tot zover. 

groet Jeanine
Theo de Klerk op 20 juni 2018 om 21:13
Krachten leiden tot verplaatsing en snelheid (duw maar eens tegen een auto).
Dat soort duw- (of trek)krachten helpt dus ook bij raketten versnellen of (als je de aarde met zijn aantrekkingskracht zijn gang laat gaan) een steeds snellere val.

Er zijn ook spelbrekers die die toenemende snelheid kunnen verminderen. Als bijvoorbeeld andere krachten aan de andere kant van de auto duwen zodat hij niet van zijn plaats komt. Of, nadat je de auto een zetje gaf, hij uitrolt en weer tot stilstand komt (omdat de luchtwrijvingskracht en de wrijving van banden op de weg zich tegen de beweging inzetten).

Dus krachten zijn essentieel om iets een snelheid te geven. Maar als ze in tegengestelde richting worden gebruikt, dan remmen ze juist af.
En die krachten kunnen dus overal werken. Op aarde, in je straat, maar ook in de ruimte. Een raket naar Pluto gebruikt brandstof en stuwraketten die een kracht geven die de raket steeds verder weg en steeds harder laat gaan.
Maar als de raket moet afremmen, dan gaat vanuit de neus een remraket werken. Die duwt tegen de beweging in en daardoor gaat het langzamer.

Bijgaand een pagina uit "Ontdek de natuurwetenschap" (2004) met een overzicht van krachten.

Bijlagen:

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)