[wiskunde] differentiaalvergelijking

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Gebruikersavatar
Berichten: 2.902

[wiskunde] differentiaalvergelijking

Ik zit vast bij het volgendeprobleem:

Een vat heeft de vorm van een onwentelingslichaam waarbij de doorsnede op hoogte y m een schijf is met
\( \sqrt[4]{y}\)
Het vat heeft een maximale hoogte van 3 meter. In de bodem van het vat is een vierkantig gaatje met een zijde van 2 cm. Op t=0 is het vat volledig gevuld met water. Nu zoek ik de tijd die er vertreken is as de waterstand in het vat 1m is.

Mijn werkwijze:
\( \frac{dy}{dt} = \frac{-k \cdot \sqrt{y}}{A(y)}\)


met
\( k=a \cdot \sqrt{2g}\)
en a is de oppervlakte van de opening onderaan in het vat.
\(A(y)= \pi \cdot r(y)^2 \)
(omdat het een omwentelingslichaam is.)

Nu zit ik vast bij het zoeken van die r(y), wanneer je weet dat je te maken hebt met een figuur zoals een kegel dan kan je in de meeste gevallen met gelijkvormige driehoeken werken. Hoe moet je in dit geval te werk gaan ?

Het enige wat ik van de oplossing weet is dat de waterstand van 1m na 59 minuten bereikt is.

Gebruikersavatar
Berichten: 6.905

Re: [wiskunde] differentiaalvergelijking

heel simpel, het vat ontstaat door wenteling van
\(\sqrt[4]{y}\)
, dan is
\(r = ?\)
Het vel van de beer kunnen verkopen vraagt moeite tenzij deze dood voor je neervalt. Die kans is echter klein dus moeten we zelf moeite doen.

Gebruikersavatar
Berichten: 2.902

Re: [wiskunde] differentiaalvergelijking

heel simpel, het vat ontstaat door wenteling van
\(\sqrt[4]{y}\)
, dan is
\(r = ?\)
Dat had ik ook in gedachten maar dat komt niet uit met die 59 minuten.

Ik kom dan namelijk 822 minuten uit :D

Gebruikersavatar
Berichten: 6.905

Re: [wiskunde] differentiaalvergelijking

Laat eens zien hoe je op je differentiaalvergelijking komt? Is dit een algemene formule mss?
Het vel van de beer kunnen verkopen vraagt moeite tenzij deze dood voor je neervalt. Die kans is echter klein dus moeten we zelf moeite doen.

Gebruikersavatar
Berichten: 2.902

Re: [wiskunde] differentiaalvergelijking

De hoeveelheid vloeistof die in een tijdspanne
\( \Delta t\)
naar buiten stroomt, bedraagt
\( \Delta V=a \cdot v(t) \Delta t\)
.

Volgens de wet van Torricelli is de uitstroomsnelheid v(t) gelijk aan:
\( \sqrt{2gy(t)} \)
y(t) is de vloeistofhoogte.

De volumevermindering in het vat bedraagt dus :
\( -a \sqrt{2gy(t)} \Delta t \)
De volumevermindering is ook gelijk aan
\( A(y) \cdot \Delta y \)
\( A(y) \cdot \Delta y =-a \sqrt{2gy(t)} \Delta t \)
na het omvormen van deze vergelijking bekom ik de differentiaalvergelijking die ik gebruik. Die is normaal correct omdat ik ze in andere oefeningen met leeglopende vaten wel een juist resultaat geeft.

Gebruikersavatar
Berichten: 6.905

Re: [wiskunde] differentiaalvergelijking

Je hebt voor a toch in meter gerekend?

De formule lijkt mij in ieder geval juist
Het vel van de beer kunnen verkopen vraagt moeite tenzij deze dood voor je neervalt. Die kans is echter klein dus moeten we zelf moeite doen.

Gebruikersavatar
Berichten: 2.902

Re: [wiskunde] differentiaalvergelijking

Je hebt voor a toch in meter gerekend?
Jep, mijn oplossing van de DV is dan:
\( y(t)=-{\frac {1}{2500}}\,{\frac {t}{{\pi }^{2}}}+3 \)

Gebruikersavatar
Berichten: 6.905

Re: [wiskunde] differentiaalvergelijking

Met welke vergelijking begin je? want ik heb nog een wortel in het antwoord staan (en kom ook op een andere tijd)
Het vel van de beer kunnen verkopen vraagt moeite tenzij deze dood voor je neervalt. Die kans is echter klein dus moeten we zelf moeite doen.

Gebruikersavatar
Berichten: 6.905

Re: [wiskunde] differentiaalvergelijking

zie ook hier.

http://www.wetenschapsforum.nl/index.php?s...mp;#entry403326

de tijd staat uiteraard in seconden en zo komt het wel uit!
Het vel van de beer kunnen verkopen vraagt moeite tenzij deze dood voor je neervalt. Die kans is echter klein dus moeten we zelf moeite doen.

Reageer