Springen naar inhoud

[Fysica] VFO-vraag 4


  • Log in om te kunnen reageren

#1

mimi2140

    mimi2140


  • >25 berichten
  • 65 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 24 juli 2006 - 17:03

Weet iemand hoe je zo'n vraag kunt oplossen

http://fys.kuleuven....vfo/12vfo.html (vraag 4)

Een onvervormbare bol drijft in een vat met water zo dat hij precies voor de helft is ondergedompeld, zoals op figuur 1 is weergegeven.

Deze bol zinkt in een tweede vloeistof, waarvan geweten is dat ze niet mengbaar is met water.

Men giet nu de tweede vloeistof in het vat met water tot de bol volledig is ondergedompeld (fig. 2).

Geplaatste afbeelding

De bol zit dan voor:

 
O a. 50% in het water en 50% in de tweede vloeistof.

O b. meer dan 50% in het water.

O c. minder dan 50% in het water.

O d. 100% in de tweede vloeistof.


voor fig1 geldt:
LaTeX
LaTeX
LaTeX (*)

voor fig2: de bol zinkt in een tweede vloeistof:
LaTeX
LaTeX (**)

Wanner we de tweede vloeistof aan water toevoegen:
LaTeX
LaTeX
=> zie (*)
LaTeX
LaTeX
LaTeX
LaTeX (***)
(k is hier het gedeelte van de bol dat ondergedompeld is in vloeistof 2)

=> (**) en (***) :
LaTeX
LaTeX

=> LaTeX
=> LaTeX

Klopt mijn berekening? Hoe kan k alleen kleiner zijn dan 1, want zo kan ik geen besuit trekken.

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
  • 44881 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 24 juli 2006 - 17:46

Wanneer we de tweede vloeistof aan water toevoegen:
LaTeX



..//..

=> LaTeX

Klopt mijn berekening? Hoe kan k alleen kleiner zijn dan 1, want zo kan ik geen conclusie trekken.


Je hebt in een cirkeltje gerekend. Je stelt het volume van de bol gelijk aan Vbol∙1. Een deel van de bol bevindt zich in vloeistof 2, dat deel noem je "k" en k is dus bij voorbaat kleiner of gelijk aan 1, want je bol is nou eenmaal niet groter dan Vbol∙1 :P
gesteld dat k groter dan 1 was, bijvoorbeeld 2
Vbol∙1=Vbol∙2+Vbol(1-2)

dan zou een negatief deel van de bol in water moeten drijven. Een negatief deel van een bol?

In geval 1 verplaatste de bovenzijde van de bol geen massa (die van de verplaatste lucht verwaarlozen we even voor het gemak), in geval 2 wťl. De gehele bol verplaatst nou vloeistof.

Je hebt netjes de dichtheid van de bol berekend (de helft van die van water), netjes beredeneerd dat de tweede vloeistof een kleinere dichtheid heeft dan die bol, dus minder dan de helft van die van water. Maak het jezelf nou makkelijk en neem eens een dichtheid van 400 kg/m≥ aan. En nou jij weer met je k en je (1-k)... :roll:
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

mimi2140

    mimi2140


  • >25 berichten
  • 65 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 24 juli 2006 - 19:24

Bedoel je dat (***) klopt?

Als ik aanneem dat de dichtheid van vloeistof 2 gelijk is aan 400kg/m3, dan vind ik voor k een waarde van 5/6. M.a.w. 5/6 van de bol is ondergedompeld in vloeistof 2 en 1/6 in water. Dus het antwoord is b.

#4

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44881 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 24 juli 2006 - 20:11

Bedoel je dat (***) klopt?

zover had ik niet meer gekeken, maar inderdaad hoor.

Als ik aanneem dat de dichtheid van vloeistof 2 gelijk is aan 400kg/m3, dan vind ik voor k een waarde van 5/6. M.a.w. 5/6 van de bol is ondergedompeld in vloeistof 2 en 1/6 in water. Dus het antwoord is b c bedoel je.....

yup

reken je formule maar eens uit voor lucht als tweede vloeistof, en stel de dichtheid van lucht voor het gemak maar 0.

zie je nou overigens ook dat, als de bol zoals in fig.1 precies 50,00 % in het water drijft, en we mogen de luchtdichtheid niet verwaarlozen, dat je bol niet de dichtheid 500,00 kg/m≥ heeft?

complimenten voor je wiskundige benadering trouwens. :roll:
Nou ook nog proberen in die berekening de practische consequenties van je uitkomsten te zien, dan zie je zů dat je in het laatste stukje in een cirkeltje rekent....

In dit soort examens krijg je overigens geen tijd om voor elke opgave dit soort afleidingen te gaan zitten maken. Probeer dat dus ook zoveel mogelijk te vermijden.

mijn 30 seconden-benadering, met exact dezelfde wetenschap als jij (anders had je die wiskunde nooit op kunnen zetten):

De bol verplaatst in fig 1 een x volume lucht, dat nagenoeg niks weegt. IN fig 2 verplaatst hij geen lucht meer, maar een veel zwaardere vloeistof, al is die lichter dan water. Conclusie: de opwaartse kracht boven het wateroppervlak wordt groter, dus water zal minder opwaartse kracht hoeven uit te oefenen om de bol drijvende te houden. Minder opwaartse kracht uitoefenen kan (zolang het medium niet verandert) alleen door het volume verplaatst water te verkleinen. Dus de bol komt omhoog uit het water, dus is het in water ondergedompelde volume kleiner dan 50 % geworden. :P

(NB ik zeg niet "mijn 30 seconden benadering" om je te laten zien hoe poepgoed ik wel niet ben :P maar om je te laten zien hoe je in dit soort gevallen je kennis vlotter kan benutten :P .)
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

mimi2140

    mimi2140


  • >25 berichten
  • 65 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 25 juli 2006 - 15:14

Ik begrijp het, dank u voor uw hulp :roll:





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures