Springen naar inhoud

Heliumballon


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Fingerpicker

    Fingerpicker


  • >25 berichten
  • 36 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 28 augustus 2011 - 14:20

1) Een plastic ballon met een massa van 25,5 g wordt gevuld met heliumgas tot het volume 50 liter bedraagt. Aan de ballon hangt een touw. De massa van 1 meter touw bedraagt 15 g.

Geplaatste afbeelding

(dichtheid lucht: 1,29 kg/m3)
(dichtheid helium: 0,18 kg/m3)

Deze ballon stijgt op in de lucht tot er h meter touw van de grond opgetild is. h is:

  • 2,5 m
  • 2,0 m
  • 1,5 m
  • 1,0 m
Verborgen inhoud
Antwoord B.


Stel een vraag over deze oefening.

(Herkomst: simulatie-examen EMSA 2009)


Bij deze vraag gebruikte ik de formule Fa = pgV, om de kracht te berekenen die de ballon omhoogduwt. Als ik de gegevens invul, p= 0.18 kg/m3 en g = 10 m/s2 en V = 50L, kom ik op 90N uit, wat veel te hoog is, aangezien de Zwaartekracht van de Ballon en een meter touw ongeveer 0.4 N is. Om het goede antwoord te krijgen moet deze Fa gelijk zijn aan 0.55 N, wat doe ik hier fout?
"Happiness is like peeing in your pants, everyone can see it, but only you can feel its warmth."

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

#2

ZVdP

    ZVdP


  • >1k berichten
  • 2097 berichten
  • VIP

Geplaatst op 28 augustus 2011 - 15:46

Twee dingen:
-Welke dichtheid moet je invullen? Die van lucht of die van helium?
-Kijk eens naar de eenheden: is LaTeX gelijk aan 1N?
"Why must you speak when you have nothing to say?" -Hornblower
Conserve energy: Commute with a Hamiltonian

#3

Fingerpicker

    Fingerpicker


  • >25 berichten
  • 36 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 28 augustus 2011 - 16:35

Ik dacht dat je die van helium moest invullen. Ik dacht namelijk zo: Helium is lichter dan lucht en duwt dan tegen de bovenkant van de ballon aan. Moet je hier de dichtheid van lucht invullen dan? Kan je misschien uitleggen waarom?

De tip van de eenheden heb ik wel al door, het volume moet dus met een factor 1000 kleiner, want dan krijg je de juiste eenheid van newton kg m/s2.

Ik kom nu uit op 0.09 N bij de dichtheid van Helium, (wat dus veel te weinig is, dus je moet wss wel de luchtdichtheid invullen ) en 0.65 bij de dichtheid van lucht. Dit komt al in de buurt maar het is toch nog 0.1 N teveel voor het goede antwoord. Wie weet waarom mag het zeggen! ;)
"Happiness is like peeing in your pants, everyone can see it, but only you can feel its warmth."

#4

ZVdP

    ZVdP


  • >1k berichten
  • 2097 berichten
  • VIP

Geplaatst op 28 augustus 2011 - 16:54

Je moet die van lucht nemen, aangezien dat je de dichtheid van het medium moet nemen volgens de wet van archimedes.
Als je de dichtheid van het object zou nemen, dan moest alles altijd drijven, aangezien pgV=mg dan gelijk is aan de zwaartekracht op het object.
Een andere manier om het snel in te zien, is door te vergelijken met water. Als je de dichtheid van het object neemt, dan is de opwaartse kracht gelijk in zowel water als in lucht. En zoals we weten, drijft hout op water, maar zweeft het niet in de lucht.

Ik denk dat je iets vergeten in rekening te brengen bent bij de berekening van de zwaartekracht:
ballon+touw+helium. Heb je het helium meegenomen in je berekening?
(Je kan de massa van het helium meteen meenemen door in de berekening van de opwaartse kracht het verschil in dichtheid van lucht en helium te nemen, zie je dat?)
"Why must you speak when you have nothing to say?" -Hornblower
Conserve energy: Commute with a Hamiltonian

#5

Fingerpicker

    Fingerpicker


  • >25 berichten
  • 36 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 28 augustus 2011 - 17:01

Het is mij nu helemaal duidelijk! Bedankt ZVdP, best grappig eigenlijk als je erover nadenkt dat alles zou drijven, haha.

Die 0.09 van Helium had ik inderdaad niet meegenomen in de berekening. Dat komt dus overeen met die 0.1 die ontbrak voor het goede antwoord. De som valt dan eigenlijk best mee.

Nogmaals bedankt voor je snelle reacties!
"Happiness is like peeing in your pants, everyone can see it, but only you can feel its warmth."





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures