fatale snelheid waterballon

Hakam stelde deze vraag op 14 oktober 2022 om 09:30.

 

Reacties

Theo de Klerk op 14 oktober 2022 om 10:24
En wat is nu je vraag want de uitwerking ( 1/(1/2) = 2 - dat schrijft makkelijker) toont alleen maar wat beginnende berekeningen
hakam op 14 oktober 2022 om 10:25
hoi de vraag is heb ik het zo goed uitgerekend.

Theo de Klerk op 14 oktober 2022 om 10:33
Je bent op de goede weg maar vult niets in en rekent niks uit. De luchtwrijving neemt toe met de snelheid: begint met 0 N en eindigt maximaal bij inslag - dan zou zelfs snelheid v constant kunnen zijn geworden (zoals bij een parachute) maar dit kun je alleen in een model laten uitrekenen omdat tijdens het vallen v toeneemt, daardoor F groter wordt waardoor snelheid afneemt enz.
Als je in eerste benadering de luchtwrijving verwaarloost dan houd je een simpele veind = √(2gH) over.

Dus laat zo'n watergevulde ballon van verschillende hoogten vallen en zie welke hoogte "fataal" is voor de ballon omdat hij knapt.
Jaap op 14 oktober 2022 om 14:41
Dag Hakam,
• In de opdracht staat onder 'Experiment' dat je een foto van je meetgegevens moet uploaden in Magister. Kun je de foto hier plaatsen?
• Hoe groot is de massa m van de gevulde ballon?
• In je bovenste foto van 09.30 uur staat op regel 2: 'Hoogte 5 cm'.
Wat betekent dit? Is de gevulde ballon 5 cm hoog als hij stil ligt op de grond?
• Je manier van noteren is wiskundig niet overal goed. Je schrijft bij voorbeeld

Dat is hetzelfde als  2·√(g·H)  maar dat bedoel je niet.
Je moet de onderste punt van het wortelteken lager zetten:

Daaruit volgt v=√(2·g·H) en dat is goed.
Bovenste foto van 09.30 uur, onderaan: je schrijft ρ=1,293 kg/m–3.
Dat is niet goed. Het moet zijn ρ=1,293 kg/m3 of ρ=1,293 kg m–3.
• Bovenste foto van 09.30 uur, onderaan: je schrijft Cw,lucht=1,00×103 J/kg–1 K–1.
Deze waarde is de soortelijke warmte van lucht.
Maar in de formule voor de luchtweerstandskracht Fw is Cw niet de soortelijke warmte.
Cw is de luchtweerstandscoëfficiënt, zie Binas tabel 28A.
• Hoe nu verder? Met v=√(2·g·H) kun je de snelheid v van de ballon berekenen na een val vanaf een hoogte H als er geen luchtweerstand zou zijn.
Die snelheid kun je invullen in de formule voor de luchtweerstand Fw.
Apart bereken je de zwaartekracht Fz=m·g op de ballon.
Vergelijk de grootte van (de gemiddelde) Fw en Fz.
Op grond daarvan leg je uit of je de wrijving mag verwaarlozen bij je berekening van de eindsnelheid.
• Je kunt trouwens de echte eindsnelheid van de ballon na een val vanaf een hoogte h inclusief de luchtweerstand berekenen met

met k=½·ρ·Cw·A en s=m/k en vterm=√(s·g), alles in de standaardeenheden.
vterm is de 'terminale snelheid' die de ballon uiteindelijk na zeer lang vallen zou bereiken.
Groet, Jaap
hakam op 14 oktober 2022 om 16:03
dank u zeer  

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)