Springen naar inhoud

Luchtdruk en temperatuur


  • Log in om te kunnen reageren

#1

SR-71

    SR-71


  • 0 - 25 berichten
  • 6 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 13 juni 2007 - 21:22

Hey ik ben bezig met Maple 11 om een modelleerprogrammaatje te schrijven. Mijn doel is m.b.v. dat programma uit te rekenen hoelang het duurt voordat een parachutist de grond raakt als hij springt van een hoogte van 10km en geen horizontale snelheid heeft (Vx=0 en blijft 0). Dit is geen vrije val en dus werk ik met de functie: Fw = 0.5 . cw . A . v^2. Maar ik wil ook zelfs zo ver gaan om de zwaartekracht, luchtdruk en temperatuur niet constant te houden. Ik wil ze omschrijven in een functie met de hoogte als variabele. Hier loop ik vast. De zwaartekracht lukt wel met m*g = G * m * M / r^2. Maar ik heb geen enkel flauw idee hoe ik de luchtdruk en temperatuur moet bepalen in een functie van hoogte.

Na een beetje googlen ben ik een aantal vage functies tegengekomen voor de luchtdruk en temperatuur als functie van de hoogte. Hiermee heb ik de tijdsduur uitgerekend waarin de versnelling van g afneemt tot 0. Ik kwam op een tijdsduur van 5 seconde waarbij de parachutist een afstand heeft afgelegd van maar 0.3 meter. Dit lijkt mij zeer onwaarschijnlijk.

De functies waren overigens:
p = 1.01325*10^5*e^(-m*g*h/(R*T))
T = 288.16-2*h/305

Dit is tot nu toe mijn Maple code:

h:= 10000:
r:= 6.378*10^(6):
v:= 0:
g:= 9.772414934:
a:=9.772414934:
t:= 0:
d:= 0.1:
e:= 2.7182818284:
p:= :
rho:= :
R:= 8.3145:
T:= :
m:= 0.0288:
cw:= 0.6:
A:= 3.5:
G:= 6.6726*10^(-11):
M:= 5.976*10^(24):
while a>1*10^(-9) do
a:= g-(1/(2)*cw*A*rho*v^(2)):
v:= v + a*d:
h:= h - 1/(2)* a*d^(2):
g := (G*M)/((h+r)^(2)):
T:= :
p:= :
rho:= (p*m)/(R*T):
t := t + d;
od;

Zou iemand mij kunnen vertellen welke functies ik kan gebruiken om de luchtdruk en temperatuur te bepalen in een functie met de hoogte als variabele? Bij voorbaat dankt, SR-71
It has become appallingly obvious that our technology has exceeded our humanity. (Albert Einstein)

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

#2

Phys

    Phys


  • >5k berichten
  • 7556 berichten
  • VIP

Geplaatst op 13 juni 2007 - 21:26

Sorry, wat ik schreef was een beetje dom. Als je een constante versnelling g veronderstelt, is het probleem veel te makkelijk en onrealistisch. Never mind.

Veranderd door Phys, 13 juni 2007 - 21:28

Never express yourself more clearly than you think.
- Niels Bohr -

#3

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44861 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 13 juni 2007 - 21:30

Zou iemand mij kunnen vertellen welke functies ik kan gebruiken om de luchtdruk en temperatuur te bepalen in een functie met de hoogte als variabele? Bij voorbaat dankt, SR-71

google pressure altitude relation levert wel nuttige info zo te zien.
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

#4

SR-71

    SR-71


  • 0 - 25 berichten
  • 6 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 13 juni 2007 - 21:34

Dank U Phys. Toch wel jammer ben er al de hele dag mee bezig :D. Maar op een hoogte van 10km is g ongeveer 0.2 lager. Ik dacht dat het wel een beetje uitmaakte. Is er dan een andere manier hoe ik de tijdsduur kan uitrekenen bij een val met luchtweerstand?
It has become appallingly obvious that our technology has exceeded our humanity. (Albert Einstein)

#5

shimmy

    shimmy


  • >1k berichten
  • 1123 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 juni 2007 - 21:40

Lastig is natuurlijk dat de luchtdruk en temperatuur verschillen per moment en plaats. In de luchtvaart wordt er gebruik gemaakt van een standaard atmosfeer (dat is dus eigenlijk niet meer dan een afspraak over de mondiale gemiddelden). Deze gaat uit van een gemiddelde temperatuur van 15 graden Celsius en een afname van 2 graden per 1000ft. Bij luchtdruk wordt uit gegaan van 1013,25 hPa en vervolgens -1hPa per 27ft.

#6

SR-71

    SR-71


  • 0 - 25 berichten
  • 6 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 13 juni 2007 - 22:35

Die vage formules blijken toch te kloppen. Dan heb ik een foutje gemaakt in Maple. Morgen ff mijn natuurkunde docent op school lastig vallen :D.
It has become appallingly obvious that our technology has exceeded our humanity. (Albert Einstein)

#7

Phys

    Phys


  • >5k berichten
  • 7556 berichten
  • VIP

Geplaatst op 13 juni 2007 - 23:17

Dank U Phys. Toch wel jammer ben er al de hele dag mee bezig :D . Maar op een hoogte van 10km is g ongeveer 0.2 lager. Ik dacht dat het wel een beetje uitmaakte. Is er dan een andere manier hoe ik de tijdsduur kan uitrekenen bij een val met luchtweerstand?

Ik wilde eerst schrijven dat je g constant moest veronderstellen, omdat de massa van parachutist in geen verhouding staat tot die van aarde. Toen bedacht ik me dat dat een iets te simpele weergave van de werkelijkheid zou zijn, en corrigeerde mezelf.
Het maakt dus wel degelijk uit :D Daarom ook: negeer mijn eerste bericht maar!
Never express yourself more clearly than you think.
- Niels Bohr -

#8

SR-71

    SR-71


  • 0 - 25 berichten
  • 6 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 14 juni 2007 - 16:10

Och maakt niet uit, maar toch bedankt

ps: Ik ben geslaagd!!! VWO-diploma!!!
It has become appallingly obvious that our technology has exceeded our humanity. (Albert Einstein)

#9

Phys

    Phys


  • >5k berichten
  • 7556 berichten
  • VIP

Geplaatst op 14 juni 2007 - 17:36

:D Gefeliciteerd :D
altijd leuk om het toch nog officieel te horen, ook al weet een groot deel het al zeker :D
Never express yourself more clearly than you think.
- Niels Bohr -

#10

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44861 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 15 juni 2007 - 00:08

ps: Ik ben geslaagd!!! VWO-diploma!!!

Nou, luchtdruk kan dan omlaag, temperatuur omhoog! :D gefeliciteerd!
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

#11


  • Gast

Geplaatst op 15 juni 2007 - 22:13

Ik begreep je simulatie model niet helemaal, omdat het wel leuk klonk heb ik geprobeert het een en ander te repliceren in mathcad (heb hier geen maple)

ik zag al wel dat je rho formuletje niet klopte, je lijkt er de massa van de persoon te gebruiken voor het berekenen van de dichtheid van lucht, dan kom je denk ik niet op de juiste waarde. Zowiezo denk ik dat die formule niet zo handig is, je hebt namelijk niet te maken met een gesloten systeem dus zal die waarde niet zoveel zeggen.

een betere formule voor de dichtheid lijkt op de formule die jij voor de druk heb gebruikt, en dan kan je de formule van druk en temperatuur weglaten, dit zit er allemaal in verwerkt nl.

overigens denk ik dat het verschil van gravitatieconstante niet zo bijster veel is, maar dit heb ik niet gecontrolleerd :D Het grote verschil zit hem denk ik in het verschil van dichtheid.

Maar goed, ik zal eens kijken of ik het een en ander van de mathcad simulatie kan laten zien

.. iets later ..

oke, het is schijnbaar niet zo simpel om hier iets neer te zetten, dus heb maar even een grafiekje upgeload op mijn Photo.google.com , mocht je de rest van desimulatie willen zien dan wil ik je wel een word documentje met wat info emailen ofzo. :D

#12


  • Gast

Geplaatst op 15 juni 2007 - 22:19

Oh en gefeliciteerd met je diploma!

#13

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44861 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 15 juni 2007 - 22:20

mogelijk dat ik de grafiek niet goed begrijp, maar ik zie de reden voor die symmetrische s-vorm niet. Ik zou zeggen dat je na de afsprong sterk versnelt, al vlot op een eindsnelheid komt (evenwicht zwaartekracht en wrijvingskracht) en daarna alleen maar langzaamaan vertraagt a.g.v. toenemende dichtheid.
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

#14


  • Gast

Geplaatst op 15 juni 2007 - 23:22

Ik zal morgen de rest van de simulatie ook even online zetten, misschien heb ik ergens een foutje gemaakt ofzo.

maar als ik moet gokken, gok ik dat de symetrie schijnbaar is en toevallig.

#15

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44861 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 15 juni 2007 - 23:35

maar als ik moet gokken, gok ik dat de symetrie schijnbaar is en toevallig.

In de natuur is er veel schijnbaar maar slechts heel weinig toevallig........
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





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures