Met Bernoulli in de auto

robj

Ik stap in mijn auto en ga rijden. Als ik op snelheid ben, zet ik het raam aan mijn bestuurszijde op een kier. Volgens de wet van Bernouilli is de druk van de buitenlucht die langs mijn raam stroomt lager dan de druk binnen en daarom zal er lucht van binnen naar buiten stromen en daalt de luchtdruk in de auto (ik beschouw mijn auto als een doos die verder dicht is, dus geen luchttoevoer via het ventilatiesysteem).

Maar nu bekijk ik het vanuit het gezichtspunt van iemand die buiten langs de weg staat en mij voorbij ziet rijden. Vanuit deze persoon gezien staat de buitenlucht stil en heeft de lucht in mijn auto snelheid. Volgens Bernouilli zou voor hem/haar de luchtdruk in de auto lager zijn dan er buiten en ziet hij/zij lucht van buiten mijn auto in mijn auto stromen…

Wat is mijn denkfout?

king nero

Bernouilli ligt al een tijdje achter mij, maar het verschil in beide situaties is de relatieve snelheid van de lucht ten opzichte van de opening in de auto.

in beide gevallen (dewelke eigenlijk dezelfde zijn) beweegt er lucht voorbij een opening met langs de andere kant stilstaande lucht. daar ergens moet het verschil liggen volgens mij.

Michel Uphoff

Bernouilli eenvoudig gesteld: Hoe hoger de luchtsnelheid, hoe lager de druk is.

De luchtsnelheid bij het openstaande raampje is hoog omdat de auto de tunnel van lucht waar hij doorheen rijdt opzij en langs (boven en onder) de auto moet drukken. Dus is de druk bij het raampje lager, dus moet er (onder de genoemde voorwaarden) lucht uit de auto naar buiten verdwijnen.

Beide waarnemers zullen dit zo zien.

jkien

Het effect van kop en staart kun je omzeilen. Een trein rijdt over een cirkelvormig spoor. De diameter van de cirkel is zo groot dat het centrifugale effect verwaarloosbaar is. De trein is even lang als de omtrek van de cirkel, zodat er geen kop en staart is.

Misschien is de oorzaak van het drukverschil tussen de binnenlucht van het voertuig en de buitenlucht dat de binnenlucht een snelheidsverandering heeft ondergaan sinds de vorige drukvereffening (voor de start heeft het raampje ook open gestaan). De buitenlucht heeft geen snelheidsverandering ondergaan.

Benm

Bij zo'n cirkelvormige trein kom je in de praktische problemen: door wrijving blijft de lucht niet stil staan, maar gaat met de trein mee draaien - er onstaat als het ware een soort cycloontje. Daardoor zal, vermoed ik, na enige tijd het bernoulli effect wegvallen omdat er nauwelijks snelheidsverschil meer is tussen de trein en de lucht direct eromheen.

jkien

Als je de drukmeting uitstelt tot er een cycloon ontstaat ben je niet goed bezig.

Het principe van Bernoulli is de wet van behoud van energie, dat is een onmiddellijk effect. Zodra het voertuig de versnelling heeft voltooid moet de lagere druk p in het voertuig met een barometer meetbaar zijn (als het raam open staat). De versnelling kan in een seconde voltooid zijn (geld speelt geen rol). Vanaf dat moment is p meetbaar, en p blijft constant zolang geleidelijk groeiende praktische problemen niet domineren.

Jan van de Velde

[offtopic maar toch] Bernoulli (dus zonder die extra i) [/offtopic maar toch]

jkien

Jan van de Velde schreef: ↑ma 17 sep 2012, 20:12
[offtopic maar toch] Bernoulli (dus zonder die extra i) [/offtopic maar toch]

Bernoulli rijmt op kamperfoelie.

Niet alleen hier maar zelfs op de maan werd die naam lange tijd verkeerd gespeld. Er is een maankrater die in de 18e eeuw (door Schröter) correct Bernoulli werd genoemd. De IAU (International Astronomical Union) heeft dat in 1935 officieel veranderd in Bernouilli, omdat dat op dat moment helaas de heersende spelling scheen te zijn. In 1982 heeft de IAU dat officieel hersteld tot Bernoulli. [1]

Michel Uphoff

Ik dacht tot heden ook dat het Bernouilli was, en als ik het (tussen quotes) in Google opvraag krijg ik 234.000 hits. Maar zonder die i meer dan 9 miljoen.

Sommige online ecyclopedieën spellen het zelfs verkeerd.

robj

robj schreef: ↑vr 14 sep 2012, 07:53
Wat is mijn denkfout?

Als we even teruggaan naar de eigenlijke vraag, denk ik inderdaad dat mijn denkfout zit in het niet meenemen van de extra (kinetische) energie die de lucht in de auto heeft gekregen tijdens het optrekken (het raampje ging pas tijdens het rijden open en tot dat moment nam de auto zijn pakketje lucht mee met zijn snelheid). De door mij veronderstelde symmetrie (vanuit de chauffeur en de toeschouwer langs de weg gezien) is dus niet van toepassing.

Dank voor jullie interessante commentaren.

jkien

De naam is zo duister ("The Bernoulli family may sound like a Mafia family from a television show") dat er -tevergeefs- diepgravend onderzoek naar de herkomst is gedaan: "Son origine est anversoise, mais on ne peut prouver de liens ni avec les Bornouilla ou Bernoullie, chefs militaires néerlandais des XVe-XVIIe s., ni avec les marchands espagnols de Bernuy (Bernoille, Bernouille)". [1] [2]

Benm

jkien schreef: ↑ma 17 sep 2012, 20:09
Als je de drukmeting uitstelt tot er een cycloon ontstaat ben je niet goed bezig.

Het principe van Bernoulli is de wet van behoud van energie, dat is een onmiddellijk effect. Zodra het voertuig de versnelling heeft voltooid moet de lagere druk p in het voertuig met een barometer meetbaar zijn (als het raam open staat). De versnelling kan in een seconde voltooid zijn (geld speelt geen rol). Vanaf dat moment is p meetbaar, en p blijft constant zolang geleidelijk groeiende praktische problemen niet domineren.

Empirisch weet ik dat dat in ieder geval niet zo werkt. Als je een autoraam een eindje open zet (5 cm ofzo) terwijl je een sigaret rookt in de auto trekt de rook duidelijk naar buiten, ook als je de ventilatie uit hebt staan. De auto is niet zo brak dat het 'inwaait' met de ramen dicht, verre van zelfs.

Als je stilstaat treedt het effect in zn geheel niet op, vanaf pakweg 50 km/h is het goed werkzaam, en op kruissnelheid nog veel meer, ook als je de snelheid vastzet met de cruise control en over een rechte snelweg rijdt.

jkien

Het zou nuttig zijn om met een barometer te meten wat de druk in een rijdend voertuig werkelijk is, met achtereenvolgens gesloten en open ramen: p₀, p₀- ½ ρ v², of p₀ + ½ ρ v²? Ik kan het op internet niet vinden. Kan iemand het eens meten met een auto en een barometer? Bij 100 km/h bedraagt ½ ρ v² circa 4 mbar.

En een andere vraag is of een auto met gesloten ramen en uitgeschakelde ventilatie een luchtdichte container is.

Benm

Als jij een barometer hebt die nauwkeurig is tot 4 mbar wil ik er best een eindje mee rijden met open raampjes, gewoon eens kijken wat er gebeurd bij accelleratie en verschillende constante snelheden.

Maar het is inderdaad maar de vraag hoe luchtdicht een auto met de ventilatie uit nou eigenlijk is. Het lijkt mij eigenlijk best waarschijnlijk dat wanneer de druk in de auto daalt tov de buitenlucht er lucht naar binnen gezogen wordt door het ventilatiesysteem, ook al is dat niet ingeschakeld. Hermetisch afgesloten is het sowieso niet, anders zouden autos die te water raken niet zinken.

king nero

auto's voeren constant (een kleine hoeveelheid, maar hoe sneller je rijdt, hoe meer) lucht in via de roosters vooraan (ook al staan ze toe), en hebben kleppen die lucht van binnen naar buiten laten, verborgen achteraan en/of in de koffer, anders zou je de deuren niet kunnen toeslaan.

Er is dus constante circulatie.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Met Bernoulli in de auto

Met Bernoulli in de auto

Re: Met Bernoulli in de auto

Re: Met Bernoulli in de auto

Re: Met Bernoulli in de auto

Re: Met Bernoulli in de auto

Re: Met Bernoulli in de auto

Re: Met Bernoulli in de auto

Re: Met Bernoulli in de auto

Re: Met Bernoulli in de auto

Re: Met Bernoulli in de auto

Re: Met Bernoulli in de auto

Re: Met Bernoulli in de auto

Re: Met Bernoulli in de auto

Re: Met Bernoulli in de auto

Re: Met Bernoulli in de auto