Springen naar inhoud

Minimale tijd nodig voor een kracht om een voorwerp in beweging te krijgen


  • Log in om te kunnen reageren

#1

peterwie

    peterwie


  • 0 - 25 berichten
  • 2 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 23 juni 2010 - 14:52

Wij zijn bezig met windtunnelproeven op een voorwerp dat op een dak staat.
Voorwerp heeft een gewicht N en de wrijvingscoefficient tussen voorwerp en dak is mu.

Basis mechanica is simpel: als de wind (horizontaal) harder duwt dan N * mu dan gaat het blok schuiven.
(even los van eventuele liftkracht, die rekenen we uiteraard ook mee met N maar dat doet nu even niet ter zake)

Het punt is dat de wind sterk fluctueert. Het zijn allemaal stootjes. Er worden 1000 samples per seconde gemeten (!).
Stel er is 1/1000 s lang een kracht groter dan N * mu. Dan zal het blok niet meteen gaan schuiven, neem ik aan, de kracht zal even moeten aanhouden. Maar hoe lang? Zijn daar regels voor, natuurwetten, ervaringsgegevens?



Peter

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

#2


  • Gast

Geplaatst op 23 juni 2010 - 21:28

Nee in principe gaat het voorwerp direct schuiven. Als er een windkracht groter dan de wrijving is tenminste. Alleen ligt het voorwerp ook zeer snel weer stil:
- De eindsnelheid is te berekenen met LaTeX , waarin Fa de luchtkracht en Fw de wrijving. Na het stootje duurt het LaTeX tot het voorwerp weer stilligt. Dus LaTeX . Omdat Fa maar iets groter zal zijn dan Fw (vermoed ik) zal dat niet langer duren dan een ms of zo.

- Bij een korte windstoot verandert het stromingspatroon rond het voorwerp sterk. Bij een langere stoot stabiliseert het patroon en dat beinvloedt de luchtkrachten behoorlijk. Ik weet dus niet of jullie drukstootjes maatgevend zijn voor de werkelijkheid.

- Wat wordt er gemeten in die 1 ms? Als je meet dat de luchtkracht groter is dan de wrijving weet je dat het voorwerp weggeblazen zal worden. Is het daadwerkelijke schuiven wel van belang voor jullie proef?

- Wat hebben jullie voor windtunnel?? Ik kan met een stofzuiger nog een stabiele luchtstroom opwekken die groot genoeg is om een voorwerp weg te blazen?

#3

peterwie

    peterwie


  • 0 - 25 berichten
  • 2 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 24 juni 2010 - 08:27

Dag Bessie, bedankt voor het snelle antwoord. Ik was een beetje onduidelijk door het te hebben over 'windstootjes'. Het is een grote, professionele windtunnel die constante wind maakt.
Wat ik bedoelde met 'stootjes' is is vanwege die samples in duizendsten van een seconde. Als je die allemaal separaat bekijkt, zie je niet perse een samenhangend beeld. De minimale en maximale waarden van de samples varieert enorm. Bij de ene sample 'duwt' de wind, bij de andere 'trekt' hij (vanwege allerlei turbulenties, natuurlijk).
(Stoot in natuurkundig zin dus: kracht maal tijd)

Overigens worden er geen directe krachten gemeten, maar drukken. Daaruit worden de krachten berekend.

Alle waarden middelen is niet realistisch, maar alleen naar die ene sample kijken met de hoogste waarde ook niet.
Dus vandaar de vraag: hoe lang achterelkaar zou een kracht moeten aanhouden om in het werkelijke leven het blok in beweging te zetten?

Misschien is het meer een statistiek- dan een natuurkundevraag...

Maar als ik jouw antwoord goed snap, en elk kort stootje (bijeen kracht groter dan de wrijvingskracht) zorgt voor een verplaatsing, dan zou je dus alle positieve en negatieve verplaatsingen van alle samples kunnen optellen om te weten waar het blok na afloop terecht zou zijn gekomen... Interessant idee.

#4


  • Gast

Geplaatst op 24 juni 2010 - 14:41

Waarom zou je de druk niet mogen middelen over de tijd dan? In een turbulente stroming kan nog steeds een voorkeursrichting zitten, sterker nog dat is zeer waarschijnlijk. Ik zou tenminste proberen om een glijdend gemiddelde te nemen over bijvoorbeeld de afgelopen 10 samples, het lijkt me sterk dat jullie stroming compleet ongericht is.

Moderator, dit topic lijkt me thuis horen in stromingsleer?

Veranderd door bessie, 24 juni 2010 - 14:42


#5

Bart

    Bart


  • >5k berichten
  • 7224 berichten
  • VIP

Geplaatst op 24 juni 2010 - 15:25

Moderator, dit topic lijkt me thuis horen in stromingsleer?


yup.
If I have seen further it is by standing on the shoulders of giants.-- Isaac Newton





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures