Berekenen waterweerstand

KobeBryant

Hallo,

Ik heb een probleem, ik wil de waterweerstand uitrekenen op een romp en had helemaal bedacht hoe ik dit ging doen, maar de uitkomst lijkt me zo onlogisch dat ik heel erg ben gaan twijfelen, is er iemand die mij even kan verlichten?

Ik laat met behulp van de zwaartekracht en een valmassa een boot bewegen die in het water ligt en aan dezelfde draad vastzit. Zie de link voor een plaatje van de opstelling.

http://www.cdbeta.uu.nl/natdid/bbp/bbp-4-1-2-ph.pdf

De kracht op de valmassa is F=m x g. De kracht op de boot is F=m x a dacht ik. Het verschil tussen die twee zou dan de waterweerstand zijn. Nou ben ik erachter gekomen, dat dit dus niet zo blijkt te zijn. Is er iemand die dit toevallig wel begrijpt.

Groeten

KobeBryant

Oh, en als iemand een idee heeft over hoe een model zich tot de werkelijkheid zou verhouden hoor ik dat ook graag.

Ik had zelf het gevoel dat als een boot een aantal keer zo groot wordt, de weerstand ook datzelfde aantal keer zo groot. Dit onder andere, doordat het frontale oppervlak ook groter wordt, waardoor de weerstand op dat hele gebied ook toeneemt.

Als iemand dit misschien nog beter zou kunnen onderbouwen zou dit heel fijn zijn.

Jan van de Velde

De kracht op de valmassa is F=m x g. De kracht op de boot is F=m x a dacht ik. Het verschil tussen die twee zou dan de waterweerstand zijn. Nou ben ik erachter gekomen, dat dit dus niet zo blijkt te zijn. Is er iemand die dit toevallig wel begrijpt.

Och, ik ben geen hydraulicus, maar ik weet wel dat als de snelheid van het bootje eenmaal constant is, dat dan de (water)weerstandskracht gelijk is aan de zwaartekracht m·g op het massablokje.

Ga niet met versnellingen van je bootje zitten knoeien, want die weerstandskracht is niet constant, maar afhankelijk van de momentele snelheid van je bootje. Dat uit gaan zitten vogelen zit zeker niet in de bijgeleverde proefopzet.

KobeBryant

Ja, dat is op zich wel waar. Alleen heb ik toch een versnelling nodig om de kracht uit te kunnen rekenen?

Want zonder bij een constante snelheid is de versnelling 0, waardoor de kracht ook 0 wordt.

Nee, helaas zat de uitwerking niet bij de proefopzet, helaas :eusa_whistle:

Jan van de Velde

Want bij een constante snelheid is de versnelling 0, waardoor de kracht ook 0 wordt.

Uh, de NETTO-kracht wordt dan nul. Dat betekent dat je weerstandskracht exact gelijk (qua grootte) aan de bekende zwaartekracht, waardoor de weerstandskracht bij die snelheid ook netjes bekend is. En dat is hándig.. :eusa_whistle: ...

KobeBryant

Bedankt, ik zal eens kijken of ik er nu iets mee kan en anders dan vraag ik nog even verder.

KobeBryant

Ik loop nu al een tijdje te ploeteren, maar ik kom er toch echt niet uit.

Ik snap dat de Zwaartekracht gelijk is aan de Weerstandskracht, met dus een nettokracht van 0.

We hebben gewerkt met valmassa's van 25, 50, 75 en 100g.

Dus:

Fz = m x g = 0,025 x 9,81 = 0,24525N

Is dan mijn weerstandkracht gelijk aan die 0,24525N ofzo.

Als dat namelijk zo is, dan zou dat bij elke willekeurige boot zo moeten zijn, als we ze dezelfde valmassa geven.

Ik snap dus nog niet helemaal hoe ik zo makkelijk mijn weerstandkracht kan berekenen. Je zegt het alsof het heel makkelijk is, maar er gaat geen lampje branden. Misschien dat een er nog iets meer hulp geboden kan worden?

Jan van de Velde

Die weerstand heb je zojuist berekend, 0,24525N (afgezien van wrijving in je katrolletjes). En ja, die zal altijd zo groot zijn ZODRA HET BOOTJE MET CONSTANTE SNELHEID VAART (en zolang je dat ene massablokje gebruikt). Want dán is de nettokracht 0, en dus Fz = Fw.

De variabele die je nu hebt is de (eenmaal constante) snelheid van je bootje. Die zul je moeten meten. Een bootje dat een hogere snelheid haalt bij een gelijke kracht heeft een lagere weerstandscoëfficiënt Cw, en/of een geringere doorsnede onder water dwars op de vaarrichting. En dat zijn interessante gegevens voor schepen.

KobeBryant

Beste Jan van de Velde,

Ik geloof dat het nu wel gelukt is met onze proef en de Cw-waardes.

Heel erg bedankt en nog veel succes met het beantwoorden van andere vragen.

Adios

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Berekenen waterweerstand

Berekenen waterweerstand

Re: Berekenen waterweerstand

Re: Berekenen waterweerstand

Re: Berekenen waterweerstand

Re: Berekenen waterweerstand

Re: Berekenen waterweerstand

Re: Berekenen waterweerstand

Re: Berekenen waterweerstand

Re: Berekenen waterweerstand