Springen naar inhoud

Proef waterweerstand/stroming


  • Log in om te kunnen reageren

#1

supersonicx

    supersonicx


  • 0 - 25 berichten
  • 19 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 07 december 2010 - 20:18

Hallo dames en heren,
We moeten een praktisch deel in ons werkstuk over physical fluid dynamics, hebben.
We hebben al een poppetje van kaarsvet gemaakt dat we onder water laten zweven (niet zinken, niet drijven) we stoppen dit in een lange waterbak. We hebben al een aantal materialen gekocht zoals een katrol en visdraard. Ook hebben we een fotocel om de tijd te meten. We weten alleen niet hoe we nu precies verder moeten. Want we willen uiteindelijk berekeningen kunnen uitvoeren met de weerstand, viscositeit etc. We willen dus het visdraad in het poppetje steken (door een stukje te laten smelten en een gat erin te maken). Vervolgens met een katrolletje over de rand van de wasbak dit vastmaken met het visdraad. En een fotocel aan beide kanten van de randen om de tijd te meten. Hiervoor gaan we er iets uitstekends in het poppetje stoppen. Een naald of iets dergelijks dat moeten we nog even bekijken. We kunnen het poppetje door het water trekken. Als het kan willen we het met constante snelheid doen. Eerst wat langzamer, zodat de stroming nog laminair blijft. Later willen we het opvoeren totdat er turbulentie ontstaat. Van onze leraar moesten we hier ook nog berekeningen over doen.
Dit is voor ons een best lastige opgave en we weten niet precies hoe we het poppetje het best door het water moeten laten 'zweven' en hoe we de berekeningen het best aan kunnen pakken.

We zouden het zeer op prijs stellen als jullie tips voor ons hadden.

Alvast bedankt, Floris en Egbert

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
  • 44881 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 07 december 2010 - 21:29

Als het kan willen we het met constante snelheid doen. Eerst wat langzamer, zodat de stroming nog laminair blijft. Later willen we het opvoeren totdat er turbulentie ontstaat. Van onze leraar moesten we hier ook nog berekeningen over doen.

kwestie van je poppetje laten voortsleuren door verschillende gewichtjes, hangend over de rand van je bak toch? Als je de gewichtjes goed kiest haal je zo een constante snelheid (en dat betekent: zwaartekracht gelijk aan weerstand). Om dat te controleren is een filmpje dat je per beeldje kunt bekijken voldoende. Hoef je niet eens IN de bak te doen, want je gewichtje gaat onvermijdelijk even snel als je poppetje. Heb je gelijk de kracht heel nauwkeurig bekend.

Is je poppetje maar klein (en dat is het waarschijnlijk) dan is het wťl zaak iets te bedenken om een fatsoenlijke schatting te krijgen van de rolweerstand van je katrol(letjes).
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

supersonicx

    supersonicx


  • 0 - 25 berichten
  • 19 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 08 december 2010 - 19:33

kwestie van je poppetje laten voortsleuren door verschillende gewichtjes, hangend over de rand van je bak toch? Als je de gewichtjes goed kiest haal je zo een constante snelheid (en dat betekent: zwaartekracht gelijk aan weerstand). Om dat te controleren is een filmpje dat je per beeldje kunt bekijken voldoende. Hoef je niet eens IN de bak te doen, want je gewichtje gaat onvermijdelijk even snel als je poppetje. Heb je gelijk de kracht heel nauwkeurig bekend.

Is je poppetje maar klein (en dat is het waarschijnlijk) dan is het wťl zaak iets te bedenken om een fatsoenlijke schatting te krijgen van de rolweerstand van je katrol(letjes).

Ik denk dat we daar als laatst naar kijken naar de rolweerstand van het katrolletje. Maar ik had nog een vraag:
constante snelheid is erg moeilijk te verkrijgen dus misschien dat we dit niet gaan doen. Want je begint altijd met v=0 en dan neemt het exponentieel toe nooit lineair. We willen wel kijken of we iets aan de stroming kunnen veranderen. Dit willen we doen door voor laminaire stroming een peperklipje aan 't eind te hangen aan de touw en dan valt 't naar beneden door de Fz en vervolgens beweegt het kaarsvetpottejte door het water.
En daarna willen we een nogal zwaar gewichtje aan 't eind van de visdraad hangen. Daardoor wordt de Fz groter dus de snelheid vh poppetje ook waardoor er waarschijnlijk turbulentie zou kunnen ontstaan. Wat vind u hiervan?

Mvg Floris en Egbert

#4

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44881 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 08 december 2010 - 20:11

Want je begint altijd met v=0 en dan neemt het exponentieel toe nooit lineair.

Dat is een misvatting. De weerstand neemt aanvankelijk inderdaad ruwweg toe met het kwadraat van de snelheid. Maar daarna wordt de weerstand al snel groter en groter, de versnelling dus kleiner en kleiner, en komt er dus absoluut een moment waarop die snelheid constant blijft.

Dat gebeurt ook met vrijvallende parachutisten. die vallen na enige tijd maar met maximaal 50-60 m/s, niet sneller, gewoon omdat bij die snelheid de weerstand even groot is geworden als de zwaartekracht en er dus geen nettokracht meer is. Dat heet in het Engels de "terminal velocity".

Het is dus maar een kwestie van je vallende gewichtje goed kiezen (vooral niet te groot), en dan zul je mogelijk al na een centimeter of 10 slepen een constante snelheid hebben. Is je gewichtje te zwaar vergeleken met de te verwachten weerstand, dan haal je die terminal velocity niet voor het einde van je bak.
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

supersonicx

    supersonicx


  • 0 - 25 berichten
  • 19 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 08 december 2010 - 20:27

Dat is een misvatting. De weerstand neemt aanvankelijk inderdaad ruwweg toe met het kwadraat van de snelheid. Maar daarna wordt de weerstand al snel groter en groter, de versnelling dus kleiner en kleiner, en komt er dus absoluut een moment waarop die snelheid constant blijft.

Dat gebeurt ook met vrijvallende parachutisten. die vallen na enige tijd maar met maximaal 50-60 m/s, niet sneller, gewoon omdat bij die snelheid de weerstand even groot is geworden als de zwaartekracht en er dus geen nettokracht meer is. Dat heet in het Engels de "terminal velocity".

Het is dus maar een kwestie van je vallende gewichtje goed kiezen (vooral niet te groot), en dan zul je mogelijk al na een centimeter of 10 slepen een constante snelheid hebben. Is je gewichtje te zwaar vergeleken met de te verwachten weerstand, dan haal je die terminal velocity niet voor het einde van je bak.

Ja na verloop van tijd wordt het constant idd bij een val etc. omdat er wrijving aanwezig is. maar in een bak van 2 meter denk het niet misschien de laatste 10cm van de waterbak. Maar voor de rest wordt het moeilijk te simuleren (niet dat het per se moet)

#6

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44881 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 08 december 2010 - 20:50

Ja na verloop van tijd wordt het constant idd bij een val etc. omdat er wrijving aanwezig is. maar in een bak van 2 meter denk het niet

denk het wel ;)
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





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures