Springen naar inhoud

Snelheid uit druk berekenen


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Paintball

    Paintball


  • >25 berichten
  • 34 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 01 februari 2012 - 17:41

Hallo,

Ik heb al een tijdje rond zitten zoeken op internet hoe ik dit probleem kan gaan oplossen, maar heb nog geen goede oplossing gevonden.

Ik maak voor mijn Profielwerkstuk een paintballpistool en moet hier een aantal berekeningen bij maken. Maar uit 1 daarvan kom ik niet uit. Hoe kan ik de snelheid berekenen die het balletje heeft als het uit een buis van 85cm weg wordt geschoten met een druk van 2 bar?

Gegevens:
Buis: 0,85 m
Massa balletje: 1,136 gram = 1,136 * 10-3 kg
Druk waarmee we het balletje wegschieten: 2 bar
Oppervlakte balletje: 9,5 * 10-5 m2
Diameter koperenbuis: 13 mm
Hoek tov grond waarmee we afschieten: 40 graden

Ik heb al verschillende dingen geprobeerd zoals:
F = P*A
W = F*s
W = Ekin

en dan invullen in formule: Ekin = 0,5*m*v^2

Als ik dit allemaal doe kom ik uit op een snelheid van 168,6 m/s
Dit lijkt me een beetje te snel.

Dus hopelijk kan 1 van jullie mij verder helpen, zal erg fijn zijn.

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
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 01 februari 2012 - 19:05

Als ik dit allemaal doe kom ik uit op een snelheid van 168,6 m/s
Dit lijkt me een beetje te snel.

Toch niet zo heel erg out of this world. Aangenomen dat je balletje netjes in de loop past vind ik ongeveer 140 m/s.

Om te beginnen, wat bedoel jij met:

Oppervlakte balletje: 9,5·10-5 m2


We hebben trouwens super- en subscript onder de aA knop
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

Paintball

    Paintball


  • >25 berichten
  • 34 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 01 februari 2012 - 19:38

Bedankt voor de reactie.

Ik heb met het programma Coach uitgerekend dat het balletje met een snelheid van ongeveer 25 m/s moet worden afgeschoten. Dit met resultaten van experimenten. (2 bar, onder een hoek van 40 graden komt het balletje gemiddeld 60,2 m ver). Vandaar leek het mij erg veel.
Want wat wij van plan zijn is de snelheid handmatig berekenen en invullen in Coach en daarna met experimenten vergelijken. En als ik dan 140 m/s zou gaan invullen, dan komt het een flink stuk verder en zal het verschil niet te verklaren zijn.

Ik bedoel daarmee de frontale oppervlakte, die nodig is in de formule voor luchtweerstand.

Maar wat doet u anders dan ik als we niet op hetzelfde antwoord uitkomen?

En bedankt voor de tip van het super- en subscript. Ben hier voor het eerst.

#4

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 01 februari 2012 - 20:04

Maar wat doet u anders dan ik als we niet op hetzelfde antwoord uitkomen?

Zolang ik niet zie wat jij doet is het voor mij onmogelijk daar een antwoord op te geven. :)
Omdat ik maar weinig lager uitkwam dan jij vermoedde ik dat het iets met dat kogeloppervlak te maken had.

In de praktijk zal jouw veel kleinere balletje (t.o.v. de loop) zóveel lucht erlangs laten lekken dat de overdruk achter het balletje fors daalt omdat de druk vóór het balletje fors zal stijgen.

Ook bij een passend balletje gaat dit een rol spelen. Het kogeltje moet de lucht vóór zich samenpersen en de loop uitduwen. Ik zou dat overigens zo 123 niet in voldoende detail in een model weten te schrijven, maar zal een goede verklaring zijn voor het feit dat een praktisch balletje zich niet gedraagt zoals jouw theoretische modelballetje.

Ik heb met het programma Coach uitgerekend dat het balletje met een snelheid van ongeveer 25 m/s moet worden afgeschoten. Dit met resultaten van experimenten. (2 bar, onder een hoek van 40 graden komt het balletje gemiddeld 60,2 m ver).

Zit luchtweerstand onderweg ook in dat model?
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

Paintball

    Paintball


  • >25 berichten
  • 34 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 01 februari 2012 - 20:13

De loop heeft een diameter van 13 mm, de balletjes van 11 mm.

Wat ik heb gedaan is dit:

F = P * A
F = 2,0 * 105 * 9,5 * 10-5 m2
F = 19 N

W = F * s
W = 19 * 0,85
W = 16,15 J

W = Ekin

Ekin = 0,5*m*v2
16,15 = 0,5 * 1,136*10-3 * v2
v2 = (16,15) / (0,5 * 1,136*10-3)
v = 168,6 m/s

___________________________________

Luchtweerstand zit idd in dat model.

Veranderd door Paintball, 01 februari 2012 - 20:14


#6

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 01 februari 2012 - 20:40

De loop heeft een diameter van 13 mm, de balletjes van 11 mm.

Wat ik heb gedaan is dit:

F = p * A (kleine p)
F = 2,0 * 105 * 9,5 * 10-5 m2 dus dat is 2 bar OVERdruk?(oftewel, 3 bar absoluut?)
F = 19 N

en de rest is in orde.

Als de absolute druk in de perstank van dat paintballpistool 2 bar is heb je maar 1 bar overdruk (drukverschil) en dus maar 9,5 N kracht.

Hieruit blijkt hoe dan ook dat er een fors verschil is tussen je theorie voor wat er in die loop gebeurt en de praktijk:

In de praktijk zal jouw veel kleinere balletje (t.o.v. de loop) zóveel lucht erlangs laten lekken dat de overdruk achter het balletje fors daalt omdat de druk vóór het balletje fors zal stijgen.

Ook bij een passend balletje gaat dit een rol spelen. Het kogeltje moet de lucht vóór zich samenpersen en de loop uitduwen. Ik zou dat overigens zo 123 niet in voldoende detail in een model weten te schrijven, maar zal een goede verklaring zijn voor het feit dat een praktisch balletje zich niet gedraagt zoals jouw theoretische modelballetje.

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

Paintball

    Paintball


  • >25 berichten
  • 34 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 01 februari 2012 - 20:40

Volgens mij heb ik een fout in dat model gemaakt. Dus die snelheid die ik heb berekend (25,55 m/s) klopt niet. Maar dan is de snelheid van 140 m/s alsnog erg snel lijkt me.

Het balletje komt 60,2 m ver.

#8

Paintball

    Paintball


  • >25 berichten
  • 34 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 01 februari 2012 - 20:47

In ieder geval hartstikke bedankt voor de hulp. Ik zal het er morgen eens met mijn natuurkunde docent over hebben.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures