Blad laten zweven met bernoulli

devo

Voor mijn gip heb ik aerodynamica van een vliegtuig gekozen, na het behandelen van de wet van bernoulli, leek het mij nuttig om er een toegepaste oefening tussen te steken. De volgende heb ik gekozen, maar ik heb een beetje hulp nodig.

"een blad papier heeft een massa van 5 g.

ten gevolge van de horizontale aanstroming van lucht verheft het blad zich zodanig,

dat het een horizontale stand aanneemt.

de oppervlakte van het blad papier is 400cm² (ρ= 1.3 kg/m³)

bereken de snelheid v1 tijdens de horizontale stand van het blad."

mijn redenering:

er is een Fd en een Fu en die zijn gelijk omdat het blad horizontaal is. er is dus een druk verschil dat het gewicht van het blad op heft.

Fd=Fz=m.g=5*9.81=49.05N

Fz=Fu=p.A

p=Fz/A= 49.05/0.04=1226.25hPa

tegen over p(atm) is er dan het volgende druk verschil nodig: p(berekend)-p(atm)=213.25hPa (met p(atm)=1013hPa)

volgens bernoulli:

p1+ 1/2*1.3*v1^2=p2+1/2*1.3*v2^2

met p1=1013 en p2=1226.25 en v2=0 (de lucht staat stil aan 1 kant)

0.65*v1^2=213.25

v1=18 m/s

18m/s=65.2km/u

dit leek mij vrij realistisch. maar dit is mijn eerste oefening op de wet van bernoulli die ik maak, en ik twijfel of dit correct is. Iemand die dit kan bevestigen?

bessie

In theorie is dit juist. Als een blad op een vaste ondergrond ligt, en de lucht daardoor stil wordt gehouden, dan heerst onder het blad de atmosferische druk. Lucht die in stilstand de atmosferische druk had, is versneld tot 18 m/s en heeft dan een statische druk die lager is volgens Bernoulli.

Er zitten wel wat haken en ogen aan, want dit kan maar heel even kloppen. Zo gauw er een beetje lucht onder het blaadje gaat bewegen neemt ook daar de statische druk af en zakt het blad weer op de tafel. Verder geeft de langsstromende lucht weerstand, en het blad wordt weggeblazen.

Tenslotte moet je veronderstellen, dat de lucht is gaan bewegen zonder dat energie is toegevoerd. Doe je dat wel, dan neemt de totale druk toe en klopt alles niet meer. Dit zou kunnen door de lucht aan te zuigen in plaats van te blazen.

jkien

Een paar verbeterpuntjes:

de oppervlakte van het blad papier is 400cm² (ρ= 1.3 kg/m³)

Help de lezer en geef duidelijk aan dat je met ρ de dichtheid van de lucht bedoelt: ρ_lucht= 1.3 kg/m³

Fd=Fz=m.g=5*9.81=49.05N en .... p=Fz/A= 49.05/0.04=1226.25hPa

Massa in kg, dus F_z=0.049N en p=1.2Pa.

Tegenover p(atm) is er dan het volgende druk verschil nodig: p(berekend)-p(atm)=213.25hPa (met p(atm)=1013hPa)

Nee, de bovenstaande p was al het verschil met de omgevingsdruk.

Voor mijn gip heb ik aerodynamica van een vliegtuig gekozen...

Wat is een gip?

devo

gip staat voor geïntegreerde proef, dit is een soort van eindwerk/jaartaak (6de jaar industriële wetenschappen). je kiest een onderwerp waarover je 40 pagina's gaat schrijven. mijn excuses voor de foutjes, maar het was een letterlijk citaat uit een boek dat ook niet zo duidelijk was voor mij.

o.t: het gaat dus over een enkelzijdig ingeklemd blad dat je gewoon in de lucht houd. en dus naar de grond afbuigt al je het gewoon vast houdt. Maar wanneer je er lucht over blaast zou volgens de continuïteitswet en volgens bernoulli, de druk boven het blad afnemen (door een snellere stroming van lucht boven het blad, dan onder het blad). de vraag is dan met de beschreven gegevens, de snelheid van de luchtstroming boven het blad te bepalen, zodat het blad horizontaal komt.

maar uit de reacties concludeer ik dat mijn oplossing niet helemaal klopt...

jkien

maar uit de reacties concludeer ik dat mijn oplossing niet helemaal klopt...

Je berekening klopt bijna, je moet alleen de juiste getallen invullen in de laatste stap. Die 65 km/h (windkracht 8, stormachtig) was niet realistisch, want als je het uitprobeert zul je merken dat je een enkelzijdig ingeklemd papiertje kunt laten zweven door er met de mond zachtjes overheen te blazen. Zachtjes blazen is meer iets in de orde van 1 m/s.

devo

met de nieuwe gegevens:

(1013hPa-1.2Pa)+0.65*v1²=1013hPa+0.65*0

0.65*v1²=1.2Pa

v1=1.3m/s

=4.9km/uur

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Blad laten zweven met bernoulli

Blad laten zweven met bernoulli

Re: Blad laten zweven met bernoulli

Re: Blad laten zweven met bernoulli

Re: Blad laten zweven met bernoulli

Re: Blad laten zweven met bernoulli

Re: Blad laten zweven met bernoulli