Springen naar inhoud

Ballon


  • Log in om te kunnen reageren

#1

kotje

    kotje


  • >1k berichten
  • 3330 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 20 september 2007 - 09:29

Geplaatste afbeelding

Een meisje zit in een bus. Zij houdt een ballon vast aan een draad. De bus versneldt voorwaarts. In welke richting beweegt de ballon. Verklaar.
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?

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

#2

andy083

    andy083


  • >25 berichten
  • 40 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 20 september 2007 - 12:50

Als de ballon gevuld is met helium, wat lichter is dan de lucht om ons heen, dan zal de ballon zich naar achteren bewegen richting plafond.

Reden:

Stel je versnelt niet, dan zal de ballon uit ervaring naar het plafond van de bus willen gaan. Toch staat het vectorveld van de zwaartekracht in de bus naar onderen gericht. Merk op: tegengesteld aan de beweging van de ballon omdat de lucht zwaarder is.

Nu stel je versnelt, dan introduceer je zelf een kracht die naar voren gericht is en net zoals hierboven zal de ballon naar achteren willen bewegen om dezelfde reden.

Samen met de aanwezigheid van de zwaartekracht neigt de ballon dus naar achteren en naar boven.

Mvg

#3

aadkr

    aadkr


  • >5k berichten
  • 5441 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 20 september 2007 - 13:29

Als de bus vanuit stilstand versneld, dan zal de hoeveelheid lucht en de ballon op zijn plaats willen blijven ( wet van de traagheid) . De ballon beweegt dus naar achter. Het touw komt dus schuin naar achter te staan. ( gedurende een korte tijd).

#4

andy083

    andy083


  • >25 berichten
  • 40 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 20 september 2007 - 13:29

In de vorige redenering heb ik een vergissing gemaakt namelijk de volgende:

Het assenstelsel vast aan de bus is een niet innertieel assenstelsel. Jij zelf bent daar aan vast gemaakt. Dat wil zeggen
dat de kracht die jij ervaart een inertiekracht is die tegengesteld staat aan de versnelling aan de bus. Dat wil zeggen dat
jij in je stoel gedrukt wordt, net zoals de lucht naar achteren zal bewegen door deze inertiekracht in het niet inertieel
assenstelsel. Pas dan de redenering toe van de helium die lichter is dan de lucht, en je bekomt dat de bellon naar voren beweegt in het niet innertieel assenstelsel en dus in de bus.

Samengesteld beweegt de ballon dus naar voren en richting plafond

Mvg

#5

andy083

    andy083


  • >25 berichten
  • 40 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 20 september 2007 - 13:35

Aan aadkr,

Inertie of niet, de lucht verzet zich dan wel vanwege zijn massa, maar die weerstand is niet oneindig. Net zoals de jouwe dat niet is. Jij zelf weegt zelfs nog meer dan die lucht. Maar als de bus versnelt en je leunt niet tegen de rug van je zetel zal je wel degelijk naar achteren vliegen vanwege die inertiekracht.

Mvg

#6

eendavid

    eendavid


  • >1k berichten
  • 3751 berichten
  • VIP

Geplaatst op 20 september 2007 - 15:30

(ter bevestiging) De ballon, als met helium gevuld, zal bewegen in de richting waarin de bus versneld. De reden is dat de ballon loodrecht staat op de isobare oppervlakken. ('de inertie van de lucht is belangrijker dan de inertie van de helium' is allicht een populairdere benoeming van dit fenomeen)

#7

aadkr

    aadkr


  • >5k berichten
  • 5441 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 20 september 2007 - 17:02

andy083, ik ben het helemaal eens met jouw redenering.
De ballon zal inderdaad naar voren bewegen t.o.v. een stilstaande waarnemer, die aan de kant staat. Maar dit lijkt me nogal logisch, want het meisje heeft de ballon vast aan een touw.

#8

kotje

    kotje


  • >1k berichten
  • 3330 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 20 september 2007 - 17:24

andy083, ik ben het helemaal eens met jouw redenering.
De ballon zal inderdaad naar voren bewegen t.o.v. een stilstaande waarnemer, die aan de kant staat. Maar dit lijkt me nogal logisch, want het meisje heeft de ballon vast aan een touw.

Het gaat hier wel over de beweging van de ballon t.o.z van het meisje. Zou het niets kunnen te maken hebben met de gedraging van de lucht in de bus als de bus versneld wordt. Als ge proef doet met een ballon die ge vasthoudt aan een touwtje in een auto denk ik dat de ballon beweegt in de zin van de versnellende auto en dit t.o.z. passagiers. Maar waarom?
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?

#9

andy083

    andy083


  • >25 berichten
  • 40 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 20 september 2007 - 17:50

Omdat de helium voor de lucht wil kruipen. Waarom: het is toch zo dat als je bijvoorbeeld een fles in rust hebt met 2 verschillende vloeistoffen erin, waarvan de ene component een grotere massa per volume eenheid heeft dan de andere, je die ene component zal aantreffen onder de andere wanneer evenwicht bereikt is.

Nu als jij in je auto versnelt en je laat de zwaartekracht buiten rekening, dan kan je je auto zien als een horizontale fles.
Als de auto naar rechts versnelt, staat de (inertie)kracht die in de auto wordt gevoeld naar links. De lucht en de helium ondervinden die kracht. Dit is het zelfde serario als met de fles met vloeistoffen. De lucht zal je onderaan treffen( links in de auto) want die component is zwaarder in vergelijking met de helium die je dan bovenaan in de fles aantreft (rechts van de auto).

Mvg

#10

JanMan

    JanMan


  • >25 berichten
  • 32 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 21 september 2007 - 15:24

Ik bemoei me er even mee. Volgens mij wordt iets simpels erg ingewikkeld gemaakt.

Ten opzichte van het meisje beweegt de ballon naar achter, en vanzelf dus ook richting de vloer, omdat het touwtje schuin komt te staan. Dit alles zolang en voor zover de bus (voorwaarts) versnelt. Zodra de bus weer eenparig beweegt zal de ballon weer recht omhoog gaan staan.

Tijdens remmen, negatieve versnelling dus, komt de ballon schuin naar voren te staan. Tijdens een bocht naar links ballon naar rechts, en andersom. En als de bus snel genoeg opstijgt "hangt" de ballon naar onderen toe aan het touwtje, of rust op de vloer.

Hoe schuin het touwtje komt bij een bepaalde versnelling hangt significant af van 1. de massa en 2. het volume van de ballon. (Verder natuurlijk ook van de zwaartekracht, massa van het touwtje, luchtdruk, samenstelling (soortelijke massa) van de lucht).

Ten opzichte van de weg beweegt de ballon natuurlijk naar voren. Maar daar gaat het niet om, toch?

Ik heb ook een probleem met het idee van "inertiekracht". Zo'n kracht bestaat niet. Er bestaat alleen versnelling. Zelfs snelheid is niet relevant. Versnelling, positief of negatief, daar draait het om.

Zolang de bus eenparig beweegt (= versnelling 0; let op, "stilstaan" is natuurlijk ook eenparig bewegen, met het aardoppervlak mee) beweegt de ballon eenparig mee. (Door de opwaartse kracht - hij drijft immers op de lucht omdat ie lichter is - netjes aan een verticaal touwtje).

Zodra het bus/meisje-systeem een horizontale versnelling ondergaat trekt het touwtje aan de ballon.

De luchtweerstand zorgt voor een (zeer kleine) vertraging in het veranderen van de positie van de ballon bij veranderingen in de versnelling. Is dus niet waar het om gaat.

Moeilijker is het toch niet?

Kwantificeren zal wel tegenvallen. Maar... dat was de vraag niet.


Groet

Jan

#11

Benm

    Benm


  • >5k berichten
  • 8780 berichten
  • VIP

Geplaatst op 21 september 2007 - 16:12

Ten opzichte van het meisje beweegt de ballon naar achter,


Volgens mij niet hoor. Het fles-model van andy met de vloeistoffen geeft een goed beeld van wat er aan de hand is.

Probeer het anders eens met een heliumballon in de auto... als je een scherpe bocht neemt vlieg je zelf de ene kant op, en de balon precies de andere. Tegen-intuitief, maar toch waar :D
Victory through technology

#12

kotje

    kotje


  • >1k berichten
  • 3330 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 21 september 2007 - 17:05

Volgens mij niet hoor. Het fles-model van andy met de vloeistoffen geeft een goed beeld van wat er aan de hand is.

Probeer het anders eens met een heliumballon in de auto... als je een scherpe bocht neemt vlieg je zelf de ene kant op, en de balon precies de andere. Tegen-intuitief, maar toch waar :D

De proef klopt. Even proberen. Maar het waarom?
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?

#13

eendavid

    eendavid


  • >1k berichten
  • 3751 berichten
  • VIP

Geplaatst op 21 september 2007 - 17:13

Kotje,

Andy heeft zeer gedetailleerd uitgelegd waarom, ik heb ook een (minder uitgewerkte) verklaring gegeven. Wat ontbreekt nog volgens jou?

#14

kotje

    kotje


  • >1k berichten
  • 3330 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 22 september 2007 - 06:39

Mijn antwoord:
Als de bus niet versnelt bewegen de luchtmoleculen maar blijven ze gemiddeld op dezelfde plaats.
Als de bus versneld krijgen we achteraan overdruk(traagheid) dus krijgen we een kleine luchtstroom naar voor die de ballon naar voor brengt. Omdat die luchtstroom een grotere kracht op ballon geeft dan normale traagheidskracht op ballon, die hem naar achter zou doen bewegen.
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?

#15

andy083

    andy083


  • >25 berichten
  • 40 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 22 september 2007 - 10:52

kotje, om de bewijzen dat je theorie niet klopt doe je het volgende:

Vul de ballon met een gas zwaarder dan lucht( dus geen helium) en doe het experiment weer. Dan zal je zien dat de ballon deze keer wel naar achteren zal gaan (en naar onder).

Mvg





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures