Luchtweerstand formule
Luna stelde deze vraag op 20 januari 2026 om 20:13.Ik snap die formule van de luchtweerstand niet en hoe je het moet aanpakken om op een antwoord te komen.
Reacties
Er zijn verschillende formules voor luchtweerstand. In schoolboeken gaat het vaak om een wrijvingskracht die evenredig is met de snelheid, Fw = -kv, waarbij k een koefficient is.
Dag Luna,
Bedoel je de volgende formule uit Binas tabel 35A3?
$F_\text{w}$ is de luchtweerstandskracht die de lucht uitoefent op een ding dat door de lucht beweegt.
$\rho$ is de dichtheid van de lucht (Binas tabel 12).
$C_\text{w}$ is de luchtweerstandscoëfficiënt die afhangt van de vorm en ruwheid van het ding (Binas tabel 28A).
$A$ is het frontale oppervlak van het ding. Dat is het platte oppervlak dat je ziet als het ding naar je toe komt. $A$ is het oppervlak van een cirkel $A=\pi\cdot r^2$ als het ding een bol is met straal $r$.
$v$ is de snelheid van het ding ten opzichte van de lucht.
Hoe je het moet aanpakken om op een antwoord te komen? Dat hangt van de situatie af: de proef, de opgave. Geef eens een voorbeeld?
Groet, Jaap
"snappen" is deels accepteren dat de weerstand wordt weergegeven door de formule die Jaap geeft, en de constante k van Pieter feitelijk gelijk is aan het grootste deel van die formule:
en deels begrijpen waarom die factoren van belang zijn:
- als een medium dichter is zal de weerstand groter zijn om er doorheen te bewegen omdat er meer of zwaardere delen van het medium opzij geduwd worden
- als een voorwerp groter is zal er een groter oppervlak zijn waarmee door het medium wordt bewogen. Het is redelijk te denken dat een 2x groter oppervlak ook 2x meer weerstand ondervindt
- de vorm is van belang: een pijlvormig/puntig voorwerp zal makkelijker bewegen dan een rechthoekig oppervlak dat recht op de beweging staat.
- hoe sneller je ergens doorheen wilt, des te groter de weerstand. Blijkbaar zelfs kwadratisch!
Dag Theo,
Dank voor de verduidelijking met vier stippen.
Wat je schrijft over 'de constante k van Pieter' is niet juist.
Pieter noteert $F_\text{w}=-k\cdot v$ zonder kwadraat.
Dit geldt als een bolvormig voorwerp zo langzaam door een medium beweegt dat wordt voldaan aan de wet van Stokes:
met $\eta$ is de dynamische viscositeit van het medium en $R$ is de straal van de bol.
Er is dan een laminaire, 'kruipende' stroming rond de bol.
https://nl.wikipedia.org/wiki/Wet_van_Stokes
Dit gebeurt als het kental van Reynolds $Re$ (aka het Reynoldsgetal) kleiner is dan ongeveer 1.
Voor een knikker met een diameter van 1 cm in lucht betekent dit bij voorbeeld
https://nl.wikipedia.org/wiki/Reynoldsgetal
In alledaagse situaties geldt $\vec{F}_\text{w}=-k\cdot\vec{v}$ dus meestal niet voor de luchtweerstand van Luna's vraag.
Afgezien van het teken kunnen we voor turbulente omstroming wel schrijven
maar deze $k$ is niet de $k$ uit de formule van Pieter.
Groet, Jaap
Het belangrijke is dat luchtweerstand zich anders gedraagt dan de wrijving tussen vaste oppervlakken die op school niet afhankelijk is van snelheid (behalve dan misschien een verschil tussen statische en dynamische wrijving).
Verder wordt het ingewikkelder, maar de vraag was niet erg precies. Op school kan het gaan om kleine druppeltjes in de lucht, bijvoorbeeld in Millikans experiment. Maar Luna is er niet op teruggekomen.