Springen naar inhoud

Hoogte ballon berekenen



  • Log in om te kunnen reageren

#1

Lien Verbeke

    Lien Verbeke


  • >25 berichten
  • 79 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 augustus 2014 - 12:10

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.

531640_heliumballon.png

(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)

 

 

Ik weet niet goed hoe aan deze oefening te beginnen. Ik zou denken dat op het moment dat de ballon niet meer stijgt, de opwaartse kracht (helium) en de neerwaartse kracht (zwaartekracht) gelijk is, maar ik weet niet hoe ik de opwaartse kracht moet berekenen en hoe ik de hoogte hierin krijg.


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

#2

mathfreak

    mathfreak


  • >1k berichten
  • 2458 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 augustus 2014 - 12:47

Begin eens met de massa van het helium te berekenen. Je weet de dichtheid van helium en je weet dat zich 50 liter helium in de ballon bevindt

"Mathematics is a gigantic intellectual construction, very difficult, if not impossible, to view in its entirety." Armand Borel

#3

Lien Verbeke

    Lien Verbeke


  • >25 berichten
  • 79 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 augustus 2014 - 12:55

massa = dichtheid.volume= 0,18 kg/m³ . 0,05 m³ = 0,009 kg =9 g


#4

mathfreak

    mathfreak


  • >1k berichten
  • 2458 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 augustus 2014 - 13:07

Oké, nu de volgende stap. Als we h meter touw hebben is de massa daarvan 15∙h gram. De massa van de ballon, inclusief de massa van het helium in de ballon, is bekend, dus daarmee kun je de opwaartse kracht van de ballon berekenen. Stel dit vervolgens gelijk aan het gewicht van het touw, uitgedrukt in h.

"Mathematics is a gigantic intellectual construction, very difficult, if not impossible, to view in its entirety." Armand Borel

#5

Lien Verbeke

    Lien Verbeke


  • >25 berichten
  • 79 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 augustus 2014 - 13:25

hoe kan ik met alleen het gewicht de opwaartse kracht berekenen? Hiervoor heb je toch nog een versnelling nodig? F=m.a

Waarom is de opwaartse kracht gelijk aan het gewicht van het touw?


#6

aadkr

    aadkr


  • >5k berichten
  • 5441 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 23 augustus 2014 - 14:16

in feite werken er 4 vertikale krachten op de ballon in de in vertikale richting een resulterende kracht van 0 Newton op moeten leveren.de ballon verkeert immers in evenwicht.

welke 4 krachten zijn dat ?

ben de bekend met de wet van archimedes?

met deze wet kun je de opwaardse kracht berekenen die op de ballon inwerkt.


#7

Lien Verbeke

    Lien Verbeke


  • >25 berichten
  • 79 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 augustus 2014 - 15:04

ja, die ken ik! maar ik dacht altijd dat die enkel in vloeistoffen geldig was.. ok, dan is de opwaartse kracht = 0,18 . 9,81 . 50= 88,29?

Ik zou denken dat de krachten zijn: de zwaartekracht, de archimedeskracht, trekkracht van het touw en de laatste weet ik niet.


#8

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44845 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 23 augustus 2014 - 16:10

 ok, dan is de opwaartse kracht = 0,18 . 9,81 . 50= 88,29?

 

nee.

 

 

Als je archimedes kent voor vloeistoffen:

Een boot verplaatst een zekere hoeveelheid water. Opwaartse kracht is is dan gelijk aan het gewicht van het verplaatste water. In eht geval van deze ballon dus gelijk aan het gewicht van de verplaatste lucht. 

 

Trek daar het gewicht van de ballon en helium af, en je weet welk gewicht touw je nog kunt optillen.

 

Ik zou denken dat de krachten zijn: de zwaartekracht, de archimedeskracht, trekkracht van het touw en de laatste weet ik niet.

 

er is geen "trekkracht" van dat touw, dat touw hangt los  . Maar dat touw heeft wel een massa per meter. 

Hoeveel gram touw kun je nog optillen m het verschil in zwaartekracht en opwaartse kracht op de ballon? 

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

#9

aadkr

    aadkr


  • >5k berichten
  • 5441 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 23 augustus 2014 - 16:44

neem voor deze opgave: g=9,8

als je g=10 neemt, kom je niet op het juiste antwoord uit.

ik zal 2 krachten voorrekenen , dan moet jij de grootte van die andere twee krachten berekenen.

LaTeX

LaTeX

bereken nu zelf de grootte van de opwaardse kracht

gebruik de wet van archimedes.

Veranderd door aadkr, 23 augustus 2014 - 16:57


#10

aadkr

    aadkr


  • >5k berichten
  • 5441 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 23 augustus 2014 - 19:05

Lien , je maakt in bericht nummer:7 3 fouten.

wet van archimedes:

de opwaardse kracht is gelijk aan het gewicht van het volume van de verplaatste lucht.

jij stelt dat

F(opwaards}=50 . 0,18 . 9,81

alle 3 die getallen zijn fout

het volume van de verplaatste lucht moet je in cubieke meters invullen.

dus vervang 50 door 0,05

dan vul je de dichtheid van helium in.

dit is ook fout, want je moet de dichtheid van lucht invullen.

vervang daarom het getal 0,18 door 1,29

dan vul je voor g in 9,81

dat is ook fout ,want je moet voor de waarde van g 9,8 invullen.

wat is nu de opwaardsekracht ?


#11

Lien Verbeke

    Lien Verbeke


  • >25 berichten
  • 79 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 augustus 2014 - 19:24

De opwaartse kracht is dan 0,05.1,29.9,8 = 0,6321 N.

Maar ik snap nog steeds niet hoe ik hiermee dan verder moet.


#12

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44845 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 23 augustus 2014 - 19:27

Maar ik snap nog steeds niet hoe ik hiermee dan verder moet.

 

 

Trek daar het gewicht van de ballon en helium af, en je weet welk gewicht touw je nog kunt optillen.

 

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

#13

aadkr

    aadkr


  • >5k berichten
  • 5441 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 23 augustus 2014 - 19:31

dat antwoord is uitstekend.

nu dat touw nog

de massa van 1 meter touw bedraagt 0,015 kg

de zwaartekracht die op h meter touw inwerkt is dan :

LaTeX

snap je dat ?

bedenk dat dat touw in vertikale richting in krachtenevenwicht verkeert.

dat betekend dat als er op die h meter touw een zwaartekracht inwerkt van 0,147.h die vertikaal naar beneden wijst, dat er op dat touw nog een andere vertikale kracht moet werken die vertikaal omhoog wijst ,en ook een grootte moet hebben van 0,147.h Newton

begrijp je dat?

Veranderd door aadkr, 23 augustus 2014 - 19:38


#14

Lien Verbeke

    Lien Verbeke


  • >25 berichten
  • 79 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 augustus 2014 - 19:36

@Jan van de Velde: van een kracht een gewicht aftrekken? Dan kom ik toch een negatief getal uit? Ik snap het niet.

@aadkr: ja, dat snap ik.


#15

aadkr

    aadkr


  • >5k berichten
  • 5441 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 23 augustus 2014 - 19:52

kortom, de onderkant van de ballon oefent op het bovenste puntje van dat vertikale touw een trekkracht uit die vertikaal omhoog wijst , en een grootte heeft van 0,147.h  N.

maar volgens de derde wet van Newton zal dan het bovenste puntje van dat touw een vertikale kracht op de onderkant van de ballon uitoefenen , die vertikaal naar beneden wijst en ook een grootte heeft van 0,147 .h Newton

begrijp je dat?







Also tagged with one or more of these keywords: natuurkunde

0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures