Natuurkunde.nl - Cw-waarde van een balletje in een vloeistof bepalen

Cw-waarde van een balletje in een vloeistof bepalen

Erik stelde deze vraag op 03 december 2018 om 14:19.

Hallo,

Voor school hebben wij een onderzoek gedaan naar de Cw-waarde van een balletje klei in een vloeistof. We hebben de klei steeds van vorm veranderd (wel met eenzelfde massa en volume) en voorzichtig in de parafine gegooid. Daarna hebben we met de formule Fw,l = 0,5*Cw*p*A*v² de Cw-waarde bepaalt. Alle gegevens, behalve de Cw-waarde waren bekend (Fw = 0,0376 N p=857 kg/m³ A = 0,00058 v = 0,12)

Nu komen we erachter dat we op verkeerde Cw-waarden zijn uitgekomen. Zo is de Cw-waarde van ons balletje 10,4 dit is 20x zoveel als dat in de binas staat. We snappen niet wat we fout hebben gedaan, maar we denken dat het zou kunnen liggen aan de formule voor de wrijvingskracht, omdat die formule eigenlijk voor luchtweerstand is bedoeld.

Hopelijk heeft iemand hier een antwoord op,
alvast bedankt!

Theo de Klerk op 03 december 2018 om 14:50

De Cw waarde hangt af van de vorm: de mate waarin een voorwerp weerstand biedt bij beweging. Een pijl die vanuit een punt groeit tot een even groot oppervlak als een cirkel en een platte cirkel hebben weliswaar uiteindelijk eenzelfde effectief oppervlak (van de cirkel) maar de pijl gaat sneller door de stof (lucht, water) heen omdat zijn punt de stof beter opzij laat gaan dan een frontaal gerichte platte cirkel. (Draai de pijl om, zodat zijn kont als platte cirkel eerst komt) en zijn Cw waarde zal net als de platte cirkel zijn.

Er komen dus steeds heel andere Cw waarden uit.

Luchtweerstand en luchtwrijving zijn twee woorden voor hetzelfde verschijnsel.

Jan van de Velde op 03 december 2018 om 18:29

Erik plaatste:

Nu komen we erachter dat we op verkeerde Cw-waarden zijn uitgekomen. Zo is de Cw-waarde van ons balletje 10,4 dit is 20x zoveel als dat in de binas staat. We snappen niet wat we fout hebben gedaan, maar we denken dat het zou kunnen liggen aan de formule voor de wrijvingskracht, omdat die formule eigenlijk voor luchtweerstand is bedoeld.

Dat klopt. In die factor Cw zit ook de viscositeit van het medium verwerkt. Werk je met een ander medium, dan vind je ook een andere Cw.

Maar de fluidodynamica die daaraan ten grondslag ligt lijkt me niks voor een middelbareschoolproefje. Kan een leuke PWS-opdracht zijn om je daar eens verder in te verdiepen.

Een beginnetje:
https://en.wikipedia.org/wiki/Drag_equation

groet, Jan

anne op 03 december 2018 om 18:47

dus als theorie moet je niet de theorie uit de binas nemen? Aangezien dit veel lager cw-waarden zijn en dit dan de waarden voor in lucht zijn?

Jan van de Velde op 03 december 2018 om 20:21

dag Anne Fleur

tabel 28a heet inderdaad niet voor niks LUCHTweerstandscoëfficiënten.

groet, Jan

Anne op 03 december 2018 om 22:21

Oke mega dank jan, dus de hypothese van het verslag moeten we baseren op...?

Jan van de Velde op 04 december 2018 om 08:23

Anne fleur plaatste:

dus de hypothese van het verslag moeten we baseren op...?

een hypothese stelde je nog voor je aan de proef begon, dus ik snap niet wat je bedoelt.

Erik op 04 december 2018 om 09:17

We vragen ons dus af of we in de discussie moeten zetten dat de hypothese verkeerd is, omdat we het op binas tabel 28a hebben gebaseerd. Waar zouden we dan wel als goede Cw-waarde kunnen vinden om dat in de discussie te kunnen noemen.
In ieder geval al bedankt voor alle antwoorden!

Jan van de Velde op 04 december 2018 om 09:38

Het is voor ons niet eenvoudig om je te helpen met een conclusie aangaande hypotheses, als we de hypothese niet kennen :( We kunnen niet over jullie schouders meekijken hè

als je deze proef deed:

We hebben de klei steeds van vorm veranderd (wel met eenzelfde massa en volume)

zul je waarschijnlijk gezien hebben dat je afhankelijk van de vorm steeds andere Cw waarden vond. Met een beetje geluk vond je weliswaar in absolute zin andere Cw-waarden, maar wel in grote lijnen in dezelfde verhoudingen als in BINAS.

Maar algemeen:

je hebt een hypothese.
Je bevindingen bevestigen de hypothese (kennelijk) niet.
Hypothese dus verworpen.
In een (fouten)discussie volgt dan een rijtje zaken wat er dan wél aan de hand geweest zou kunnen zijn.

Groet, Jan

Erik op 04 december 2018 om 10:14

Dankuwel!

Cw-waarde van een balletje in een vloeistof bepalen

Reacties

Plaats een reactie

Cw-waarde van een balletje in een vloeistof bepalen

Reacties

Plaats een reactie

Cookie-instellingen