dag Mees,

In dit soort gevallen ben ik altijd reuze benieuwd wat het doel is van de vraag. Vertel eens? Waarom wordt deze schans geconstrueerd?

Aangenomen dat die schans op een horizontaal oppervlak rust zal die inderdaad in principe naar links willen gaan bewegen. Die pijl naar links begrijp ik dus wel en klopt, die pijl naar onder snap ik niet.

Maar berekenen kun je hier wel vergeten. Je schetst zelf al een wat warrige luchtstroom en dat is helemaal terecht; helaas gaan die luchtmoleculen dus niet netjes als een stroom pingpongballen uit een soort ballenmitrailleur allemaal dezelfde kant op kaatsen. Overdracht van impuls wordt dus ook een beetje lastig exact te voorspellen.

Met een fatsoenlijk stuk fluïdodynamische simulatiesoftware moet dit wel te modelleren zijn, maar die gaan we niet vinden in het publieke domein.

Waar je ook nog rekening mee moet houden is schuifwrijving tussen schans en ondergrond. Die luchtstroom zal de schans ook tegen de ondergrond drukken waardoor de schuifwrijving flink hoger kan worden hoe harder je blaast, en waardoor het ding wellicht helemaal nooit gaat schuiven. 

Nogmaals, benieuwd wat het doel is van deze exercitie...

Groet, Jan

De situatie is niet wezenlijk anders dan de wind die in de zeilen van een zeilboot blaast: zeil doet wind afwijken door ombuiging. Er is behoud van impuls. Wind gaat ineens "horizontaal" naar rechts, dus moet er een even grote impuls horizontaal de andere kant op: naar links.

 Daar valt nog een hele boom over op te zetten: een zeilbootzeil is beter vergelijkbaar met een vliegtuigvleugel.

Maar we zijn het er denk ik wel over eens dat de impulsoverdracht door die luchtstroom niet eenvoudig te berekenen gaat zijn.

Beste Jan en Theo

Als HAVO 3 leerling is mijn kennis niet heel hoog maar ik was gewoon zeer nieuwschierig hoe ik een formule kon vinden over deze situatie, ik heb hem nergens voor nodig maar dacht dat dit een leuk idee is om uit te werken en kijken of ik het kan leren.

Op school gebruiken wij geen weerstand of iets wat er op lijkt ik ben dus benieuwd hoe de schans zou functioneren als ik een rechte strakke luchtstroom heb wrijving is hiebij dus het liefst niet meegerekend

heeft u hier mischien een antwoord op.

als ik uw uitleg fout heb begrepen sorry:(

 

> Daar valt nog een hele boom over op te zetten: een zeilbootzeil is beter vergelijkbaar met een vliegtuigvleugel.

daar twijfel ik sterk aan. Bij vleugels is er vooral drukverschil door verschil in snelheid waarmee lucht bovenlangs of onderlangs gaat bij de vleugel. Hier is een "obstakel" in de vorm van zeil of helling. Maar waar een zeilboot door het water kan klieven, zal de helling, zoals je zegt, steviger in de grond geduwd worden en de impuls naar links geheel door wrijving met de grond teniet gedaan worden. Een praktisch nuttige berekening is heel complex. De "ideal", "simpele" berekening stelt realistisch niks voor omdat dat te ideaal wordt voorgespiegeld.

>dacht dat dit een leuk idee is om uit te werken

Dat is het ook wel, maar er zitten meer praktische beperkingen aan dan je zo zou denken.
Wat je in elk geval moet weten is dat als een kracht wordt afgebogen (zoals in je tekening), dat alleen maar kan als een andere kracht daartoe dwingt. Dat wordt ook wel "impulsbehoud" genoemd: als iets naar rechts afbuigt, dan moet er een tegenkracht zijn die naar links gaat. Die tegenkracht wordt door de helling geleverd waardoor de wind naar rechts gaat. 
Afhankelijk van onder welke hoek die wind door de helling wordt afgebogen (dat hangt van de steilheid van de helling af, maar ook van zijn ruwheid van oppervlak en van hoe de helling op de grond staat (op wieltjes, met bodemvlak op de grond (als 2 schuurpapiertjes op elkaar)  of anders).
Alles alles "ideaal" nul is, dan is de kracht waarmee de helling naar links gaat even groot als de kracht waarmee de wind naar rechts gaat. En dat hoeft niet de kracht te zijn waarmee de wind op de helling blaast!  De versnelling die de helling dan maakt (als die wrijvingsloos over de grond zou kunnen bewegen) is dan uit F = ma te bepalen: a = versneling = F/m = kracht/massa helling.

Dag Mees,
Stel dat het gaat volgens je tekening 02 februari 2022 om 15.23 uur. Lucht stroomt verticaal omlaag, komt tegen de schans en stroomt daarna horizontaal naar rechts.
Stel dat deze lucht omlaag en daarna opzij beweegt met dezelfde snelheid v=2,5 m/s.
Stel dat de dichtheid van de lucht overal ρ=1,3 kg/m³ is. (Dat wil zeggen: in een m³ past 1,3 kg lucht.)
Stel dat de luchtstroom die op de schans komt, B=0,80 m breed is (horizontaal gemeten, van links naar rechts in je tekening) en dat de luchtstroom D=0,30 m diep is (loodrecht op het papier gemeten).
Stel dat de schans volkomen glad is.
Omdat je slim bent, heb je de schans gebouwd als een soort hovercraft. Je hebt de holle ruimte in de witte driehoek gevuld met lucht onder hoge druk, en die lucht stroomt langzaam door kleine gaatjes in de vloer van de driehoek. Zo ontstaat een luchtkussen tussen de vloer van de schans en de tafel en kan de schans bijna zonder wrijving naar links bewegen.
In het meest eenvoudige geval is de horizontale kracht van de lucht op de schans met deze gegevens F_horizontaal=1,3×0,80×0,30×2,5²=1,95 newton naar links.
Of algemeen F_horizontaal=ρ×B×D×v² newton.
Stel dat de massa van de schans 2,1 kg is en dat er geen wrijving met de ondergrond is. Dan wordt de snelheid van de schans elke seconde 1,95/2,1=0,93 m/s groter.
Alle deskundigen van de wereld zeggen dat het in werkelijkheid ingewikkelder is. Ze hebben allemaal gelijk.
Kun je zo verder?
Groet, Jaap