[natuurkunde] kracht berekenen op een oppervlak

_pele_

opgave:

Tijdens een zware hagelstorm vallen er hagelstenen ter grootte van een knikker (balletje met een diameter van 1cm) met een snelheid van 25m/s loodrecht naar beneden. Per kubieke meter lucht bevinden zich 120 hagelstenen. Wanneer het opspringen van de hagelstenen verwaarloosd mag worden, welke kracht wordt er dan uitgeoefend op een 10m x 20m vlak dak? De dichtheid van ijs bedraagt 0.92g/cm³.

juiste antwoord: 7225.5 N

Het volgende heb ik al gevonden:

inhoud bol = (4/3) * pi * r³

dus inhoud 1 hagelbol = (4/3) * pi * (0.5)³ = 0.5236 cm³

wegens dichtheid ijs = 0.92g/cm³ is de massa van 1 hagelbol dus: 0.5236*0.92 = 0.4817 g

per m³ lucht zitten er 120 hagelbollen, dus op een oppervlak van 200m² (20m x 10m) zullen er 200*120 = 24000 hagelbollen terecht komen.

dus 24000 * 0.4817g = 11560.8g = 11.56 kg

F = m*a

dus F = 11.56 * 9.81 = 113.40 N

Ik neem aan dat er ergens een fout zit in mijn redenering, want mijn antwoord ligt totaal niet in de buurt van het juiste antwoord.

Jan van de Velde

_pele_ schreef:per m³ lucht zitten er 120 hagelbollen, dus op een oppervlak van 200m² (20m x 10m) zullen er 200*120 = 24000 hagelbollen terecht komen.

dus 24000 * 0.4817g = 11560.8g = 11.56 kg

F = m*a

dus F = 11.56 * 9.81 = 113.40 N

Ik neem aan dat er ergens een fout zit in mijn redenering,

Jij berekent de massa hagelstenen die in een luchtlaag van 1 m dik boven het dak zit, wacht tot die stilliggen, en berekent vervolgens de zwaartekracht op die massa ijs. Maar dát mag natuurlijk niet.

_pele_

Hoe zou ik dit dan moeten aanpakken?

Jan van de Velde

met stoot = verandering van impuls

F·Δt = m·Δv

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[natuurkunde] kracht berekenen op een oppervlak

[natuurkunde] kracht berekenen op een oppervlak

Re: [natuurkunde] kracht berekenen op een oppervlak

Re: [natuurkunde] kracht berekenen op een oppervlak

Re: [natuurkunde] kracht berekenen op een oppervlak