Springen naar inhoud

[fysica] massa lood om hout te laten zinken


  • Log in om te kunnen reageren

#1

anakin skywalker

    anakin skywalker


  • >100 berichten
  • 226 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 19 augustus 2009 - 14:25

Bron: Natuurkunde voor wetenschap en techniek deel I (douglas c giancoli)

Een stuk hout (rel dichtheid 0,50) van 520 g drijft in water, we willen het laten zinken door er een stuk lood aan te hangen, wat moet ten minste de massa zijn van dit stuk lood?

De rel dichtheid is 0,50, dus 500 (0,50 * 10^3) kg/m≥ en de massa is 0,52 kg

Het volume van het hout bedraagt dus 0,52/500 = 0,00104 m≥

Het hout ondergaat dus een opwaartse kracht van F = 1000 * 9,81 * 0,00104 m≥ = 10,2024 N

Het gewicht van het hout is 0,52 kg * 9,81 = 5,1012 N (vreemd dat de opwaartse kracht groter is dan het gewicht, ligt dat aan mij of is dat normaal bij drijvend materiaal?)

10,2..N wordt dus al gecompenseerd door 5,1..N, dus moet er nog eens 5,1 N gecompenseerd worden voor het hout ondergaat (dacht ik)

Dus dacht ik: F = m*g = 5,1N, dus m = 5,1N/9,81 = 0,52 kg...maar de oplossing is 0,57 kg...wat doe ik nu weer verkeerd?

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44867 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 19 augustus 2009 - 14:52

Het hout ondergaat dus een opwaartse kracht van F = 1000 * 9,81 * 0,00104 m≥ = 10,2024 N

Het gewicht van het hout is 0,52 kg * 9,81 = 5,1012 N (vreemd dat de opwaartse kracht groter is dan het gewicht, ligt dat aan mij of is dat normaal bij drijvend materiaal?)

Als het geheel is ondergedompeld wel, want anders zou het niet willen drijven. Het gewicht verplaatst water is dan groter dan het gewicht van het houtblok. En het gewicht verplaatst water is gelijk aan je opwaartse kracht.

maar de oplossing is 0,57 kg...wat doe ik nu weer verkeerd?

Het lood hangt onder het blokje, en dus ook in het water, en ondervindt zelf dus ook een opwaartse kracht.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#3

anakin skywalker

    anakin skywalker


  • >100 berichten
  • 226 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 19 augustus 2009 - 15:02

Dus het lood moet zwaar genoeg zijn om zowel de eigen opwaartse kracht als die van het hout te overwinnen ofzo?

Je weet die opwaartse kracht op het lood toch niet?

#4

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44867 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 19 augustus 2009 - 15:26

Je weet wel hoeveel extra gewicht je nodig hebt voor dat hout. Dichtheid van lood kun je opzoeken. gewicht lood moet voldoende zijn voor eigen opwaartse kracht plus benodigd extra gewicht voor het hout.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#5

anakin skywalker

    anakin skywalker


  • >100 berichten
  • 226 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 19 augustus 2009 - 17:00

Uhu, ik heb het 1,5 uur geleden gevonden ;) heel erg bedankt!

EDIT: ik kwam wel iets van een 0,566 uit...kan dat? (het antwoord is 0,570)

Veranderd door anakin skywalker, 19 augustus 2009 - 17:04


#6

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44867 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 19 augustus 2009 - 20:53

EDIT: ik kwam wel iets van een 0,566 uit...kan dat? (het antwoord is 0,570)

Hangt er alles van af hoever je afrondt onderweg en wat je tabellenboek zegt voor lood. 0,566 is wel "hetzelfde" als 0,57, maar niet "hetzelfde" als 0,570.
Ik zou het verder beschouwen als

"A difference that makes no difference is no difference"
(Desmond Bagley)

ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#7

anakin skywalker

    anakin skywalker


  • >100 berichten
  • 226 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 19 augustus 2009 - 21:54

5,1012 N = rho*g*V = 11,3E3 * 9,81 * V

Volume dat het lood moet hebben is dus 5,1012/(11,3E3 * 9,81) = 4,60..E-5 m≥

Het lood zal in het water een opwaartse kracht van F = rho*g*V = 1000 * 9,81 * 4,60...E-5 (ik heb de niet afgeronde waarde gebruikt) = 0,45...N ondervinden..

De kracht die het lood dus moet overwinnen is 5,1012 + 0,45...N (opnieuw is de niet afgeronde waarde gebruikt) = 5,55...N

5,55...N (opnieuw de niet afgeronde waarde gebruikt) = m*g => m = 5,55...N/9,81 = 0,5660176991 kg

#8

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44867 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 19 augustus 2009 - 22:28

toch gaat er iets niet helemaal goed, maar ik zie zo gauw niet waar nou precies je fout zit, en heb eerlijk gezegd weinig zin er nu nog naar te gaan zoeken.

zelf zou ik een stelsel van twee vergelijkingen opzetten:
doordat het houten blokje met het loodje nťt zweeft in water weet ik twee dingen:

  • ik weet dat het volume hout plus volume lood gelijk is aan het volume verplaatst water.
    Vh+Vpb = Vw
  • verder weet ik dat de massa hout plus de massa lood gelijk zal zijn aan de massa verplaatst water
    ρh∑Vh + ρpb∑Vpb = ρw∑Vw
en als ik dat stelsel oplos kom ik op 0,5704805 kg lood. (met de dichtheid van lood 11 300 kg/m≥ die jij kennelijk gebruikt)
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#9

anakin skywalker

    anakin skywalker


  • >100 berichten
  • 226 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 20 augustus 2009 - 14:08

Ach, whatever, ik heb geen tijd om me nog met druk bezig te houden...zoals je zei: "A difference that makes no difference is no difference" ;)

Wel bedankt voor de hulp!





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures