Springen naar inhoud

kracht van een explosie in newton meten


  • Log in om te kunnen reageren

#1

cpu

    cpu


  • 0 - 25 berichten
  • 19 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 mei 2008 - 11:53

Hallo,

hoe kun je de kracht van een explosie in Newton meten of voorspellen?
(Het liefst zonder miljoenen aan apperatuur)

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

#2

Jooken

    Jooken


  • >250 berichten
  • 677 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 mei 2008 - 15:12

De Newton is de eenheid van kracht. Bij een explosie komt een hoeveelheid energie vrij, te meten in Joule (of veelvoud ervan)

#3

Don Carbazone

    Don Carbazone


  • >250 berichten
  • 552 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 mei 2008 - 16:05

ok, maar stel nu dat we arbeid kunnen meten. Als we de hoogte meten van een voorwerp met gekende massa dat de lucht ingeschoten wordt:

W = arbeid, nodig om de zwaartekracht te overwinnen = m*g*h.

kracht = m*g.

wel vrij idealistisch, want ik veronderstel nu dat het voorwerp onmiddelijk zijn terminale snelheid behaalt, wat zeker niet het geval zal zijn. De luchtweerstand wordt ook verwaarloosd.

#4

rwwh

    rwwh


  • >5k berichten
  • 6847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 26 mei 2008 - 18:38

Zoals Jooken zegt: wie om de kracht van een explosie vraagt, bedoelt de energie. Zo ook bij de kracht van een aardbeving.

De kracht waarmee een voorwerp wordt weggeschoten heeft niets met de kracht van de explosie te maken. Dit is bovendien geen constante. Een explosie in een pistool schiet een kogel weg met een zekere energie, maar dat heeft niets met de kracht van de explosie te maken.

Bovendien: de kracht die je nodig hebt om een voorwerp te versnellen bereken je niet met m*g*h, maar met F=m*a en a = v/t dus als de tijd heel kort is (knal) dan is de benodigde versnelling heel groot.

#5

Don Carbazone

    Don Carbazone


  • >250 berichten
  • 552 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 mei 2008 - 18:49

die formule die ik voorstelde was niet om de kracht te meten, maar om de arbeid, nodig om dat voorwerp op die bepaalde hoogte te brengen. Aangezien arbeid een vorm van energie is, kan je dat omzetten naar kracht in newton.

Trouwens, de versnelling a = dv / dt en niet v / t

Veranderd door Don Carbazone, 26 mei 2008 - 18:50


#6

rwwh

    rwwh


  • >5k berichten
  • 6847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 26 mei 2008 - 19:28

Ah, nu begrijp ik je. Dan moet je alleen nog een manier hebben om het rendement van de overbrenging te schatten.

En inderdaad: ik nam aan in mijn formule dat de versnelling constant is.

#7

Don Carbazone

    Don Carbazone


  • >250 berichten
  • 552 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 mei 2008 - 22:56

ook al is je versnelling constant, ze is steeds dv/dt. Het is de afgeleide van de snelheid naar de tijd, of de verplaatsing. Wanneer de versnelling constant is, zal dv/dt constant zijn. In grafiekvorm: v versus t geeft een lineair verband, een rechte dus.

Het overbrenging van de energie naar dat voorwerp, zal moeilijk in te schatten zijn vrees ik. Misschien het volgende als intro:

ik zou de energie die vrijkomt bij een explosie catalogiseren als druk-energie. De omringende lucht wordt gecomprimeerd. Dus een pV term.

Stel nu een infinitesimaal klein volume lucht voor: dV. De energie bij de explosie zou dus moeten zijn: pdV. De druk plant zich in alle richtingen voort en is gedefinieerd als kracht per oppervlakte. F/A * dV.

Maar ik denk dat ik hier fouten ga maken bij de wiskundige modellering, dus ik laat het over aan de experts. (Newton?)

#8

JFeenstra

    JFeenstra


  • >100 berichten
  • 173 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 mei 2008 - 14:17

Je beredenering is wel aardig ergens maar je zit natuurlijk wel met het feit dat je praat over een inhoud en geen oppervlakte. denk inderdaad dat het vrij lastig zal worden uit te rekenen. ik weet wel dat er mensen zijn die een model hebben opgesteld voor de kracht te meten in het vormen van een metaal in een zeer korte tijd met behulp van extreem hoge druk. hoge druk + korte tijd begint richting een explosie te lijden. maar nog denk ik dat het vreselijk ingewikkeld is.

#9

cpu

    cpu


  • 0 - 25 berichten
  • 19 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 mei 2008 - 15:47

ok, ik zie de fout.
ik ga darom een nieuw topic openen= ENERGIE VAN EEN EXPLOSIE

#10

cpu

    cpu


  • 0 - 25 berichten
  • 19 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 mei 2008 - 15:50

Hoe kun je het aantal Joule dat in een explosie vij komt voorspeleen/berekenen.

#11

jorgensw

    jorgensw


  • >100 berichten
  • 147 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 mei 2008 - 16:54

Je kan opzoeken of meten wat de energie-inhoud is van je beginproducten.
Als je ook de energie-inhoud weet van je eindproduct, kun je nagaan hoeveel energie is vrijgekomen. Je kunt eventueel de energie die je erin stopt om de explosie in gang te zetten ook meenemen, maar die zal waarschijnlijk verwaarloosbaar klein zijn.

#12

Don Carbazone

    Don Carbazone


  • >250 berichten
  • 552 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 mei 2008 - 17:01

ik denk dat de enthalpieverandering bij de reactie de meest performante benadering zal geven voor de energie die vrijkomt bij een explosie.

#13

rwwh

    rwwh


  • >5k berichten
  • 6847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 27 mei 2008 - 18:19

ook al is je versnelling constant, ze is steeds dv/dt. Het is de afgeleide van de snelheid naar de tijd, of de verplaatsing. Wanneer de versnelling constant is, zal dv/dt constant zijn. In grafiekvorm: v versus t geeft een lineair verband, een rechte dus.

Je bent erg vasthoudend, en in principe heb je gelijk, en ik had moeten schrijven Δv/Δt als ik met gemiddelden werk. Maar naast het gemiddelde ga ik ook stilzwijgend uit van een stopwatch die begint te lopen bij de explosie, en van een een voorwerp dat aan het begin stilstaat. Als ik een voorwerp op t=0 heb stilstaan en op t=5s heeft datzelfde voorwerp een snelheid van 25m/s, dan is de gemiddelde versnelling dus v/t = (25m/s-0m/s) / (5s - 0s) = 5 m/s2....

#14

rwwh

    rwwh


  • >5k berichten
  • 6847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 27 mei 2008 - 18:24

ik zou de energie die vrijkomt bij een explosie catalogiseren als druk-energie. De omringende lucht wordt gecomprimeerd. Dus een pV term.

Stel nu een infinitesimaal klein volume lucht voor: dV. De energie bij de explosie zou dus moeten zijn: pdV. De druk plant zich in alle richtingen voort en is gedefinieerd als kracht per oppervlakte. F/A * dV.

Waar je naar op weg bent is de arbeidsterm van de energie. Er is ook nog een warmteterm.

Maar ook de druk is afhankelijk van de preciese manier waarop de explosie plaats vindt. In een geweerloop is die hoger dan bij los ontbranden van buskruit. De energie van de verbranding uit de gemeten druk berekenen lijkt me daardoor schier onmogelijk.

Andersom, als je de energie die vrijkomt kent, en de chemische reactie, en de warmtecapaciteit van alle betrokken stoffen, dan kun je de evenwichtsdruk na verbranding in een beperkt volume wel uitrekenen.

#15

Beryllium

    Beryllium


  • >5k berichten
  • 6314 berichten
  • Minicursusauteur

Geplaatst op 27 mei 2008 - 18:32

# Moderatoropmerking
Ik denk dat het geheel wel in 1 topic kan, dus ik heb je tweede topic toegevoegd bij het eerste.
You can't possibly be a scientist if you mind people thinking that you're a fool. (Douglas Adams)





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures