Energie

M stelde deze vraag op 03 oktober 2021 om 11:40.

Hoeveel kilowatt heb ik nodig om 1m2 onder water voort te trekken? 

Reacties

Theo de Klerk op 03 oktober 2021 om 12:05
Wat trek je onder water voort? Welke vorm heeft het?
De "effectieve oppervlakte" (de oppervlakte van het voorwerp loodrecht op de voortbewegingsrichting) heeft een grote invloed. ook de vorm is van belang. Een kegel van 1m2 met de punt naar voren trekt makkelijker dan dezelfde kegel omgedraaid en met zijn grote bodem naar voren. Zo'n zelfde voorwerp kan dus heel andere wrijvingskrachten veroorzaken.

En zonder veel storingen (wervelingen e.d.) geldt bij benadering (zie ook https://www.natuurkunde.nl/vraagbaak/10991
F = 1/2 cw  A ρ v2 
Het vermogen in watt (J/s) is dan  P = F.s/t = F.v  (dus P = 1/2 cw A ρ v3 )

waarbij A dat effectieve oppervlak is, v de snelheid (in m/s) , ρ de dichtheid (van water, kg/m3) en cw de wrijvingscoefficient die voor elk voorwerp anders is en in hoge mate afhangt van de vorm.

En kilowatten... 1 kW is 1000 J/s ...
M op 03 oktober 2021 om 12:32

Dank voor de formule. Nog een laatste vraag: Is er een vorm die de hoogste weerstand van het water geeft, vasthoudt? Bv een ronde emmer, of juist een vierkante bak?

Theo de Klerk op 03 oktober 2021 om 13:08
Van de vorm is alleen belangrijk wat in de richting van de beweging geldt. Hoe makkelijk kan het water er langs bewegen of hoe wordt het er door gehinderd. Niet voor niks worden veel auto's in windtunnels gemodelleerd om te kijken welke vorm de minste luchtweerstand heeft (en daarmee het zuinigst kan rijden). 
Jan van de Velde op 03 oktober 2021 om 13:11

M

 Is er een vorm die de hoogste weerstand van het water geeft

 google afbeeldingen met drag coefficient shapes.

je krijgt dan vele hits, die niet per se 100% eenstemmig zijn (het zijn allemaal empirische waarden) maar de grote lijnen komen wel overeen hoor. 

Groet, Jan

M op 03 oktober 2021 om 14:58
Bedankt Jan. We gaan googelen. 

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)