Bernoulli

In physics I trust

Hoi,

Ik was oprecht verbaasd toen ik het volgende las in een cursus die dient om basisnatuurkunde over te brengen naar middelbare studenten toe:

Experiment: Men neemt een trechter, en legt er een pingpongballetje in. Men blaast nu in die trechter, langs de kleine uitlaatopening, en het balletje zal aangezogen worden. Dat stelt het boek.

Mijn idee: dit klopt niet: als je in die trechter blaast, dan creëer je een kracht per oppervlakte die het balletje zal omhoog duwen; niet wat het boek zegt dus. Wat ik denk dat ze wilden overbrengen: als je horizontaal blaast net onder de uitlaatopening, creëer je een hogere snelheid, daar, waardoor er lokaal een stukje onderdruk ontstaat en er inderdaad een aanzuigend effect ontstaat op het balletje.

Sla ik het spreekwoordelijke pingpongballetje mis?

Bedankt!

Neutra

U zult nog verbaasder zijn als u de proef uitvoert. Het werkt echt!

(De trechter moet wel goed verticaal gehouden worden.)

Het werkt ook als je een pingpongbal 'op' een verticaal fonteintje legt.

Er is sprake van een stabiel evenwicht!

In physics I trust

Ik wil het graag geloven, maar hoe verklaar je dat? Zuigen zou een drukverlaging betekenen, maar blazen doet me eerder denken aan een drukverhoging? Als ik een ballon heb in de lucht en blaas ertegen, dan veroorzaak ik toch ook een drukkracht op de ballonwand die hem doet stijgen?

EvilBro

Ik wil het graag geloven, maar hoe verklaar je dat?

Ik snap niet zo goed waarom je het niet eerst even probeert? 'Wetenschap" vanuit de luie stoel is gevaarlijk...

Zuigen zou een drukverlaging betekenen, maar blazen doet me eerder denken aan een drukverhoging?

De snelheid van de lucht heeft invloed op de druk.

In physics I trust

Ik snap niet zo goed waarom je het niet eerst even probeert? 'Wetenschap" vanuit de luie stoel is gevaarlijk...

Heb ik gedaan. Maar het balletje springt toch even omhoog ook, dus echt stabiel is het niet, en ja, soms lijkt het wel in de opening te blijven 'plakken' door de onderdruk eronder.

De snelheid van de lucht heeft invloed op de druk.

\({v^2 \over 2}+gz+{p\over\rho}=\text{constant}\)

gz verandert alvast niet. Een verhoging van snelheid impliceert dus een daling van druk. En wat doe ik met het argumetn dat ik tegelijk ook een drukverhoging uitvoer door te blazen?

Jan van de Velde

Experiment: Men neemt een trechter, en legt ereen pingpongballetje in. Men blaast nu in die trechter, langs de kleine uitlaatopening, en het balletje zal aangezogen worden. Dat stelt het boek.

het boek zegt het verkeerd, en daardoor lijkt dit experiment een "duhh" terwijl het dat niet is.

Men neemt een trechter, en houdt er een pingpongballetje onder.

http://www.youtube.com/watch?v=9fXRmTul1S8

http://www.youtube.com/watch?NR=1&feat...p;v=lnSk7C6LsUU

In physics I trust

: bal.png (5.58 KiB) 593 keer bekeken

Vertrekken we even van bovenstaande schets. OM het resultaat te staven, kiezen we een willekeurige stroomlijn (een dunne zwarte) en schrijven hierbij Bernoulli uit tussen punt 1 en 2. Dat levert:

\({v_1^2 \over 2}+gz_1+{p_1\over\rho}={v_2^2 \over 2}+gz_2+{p_2\over\rho}\)

Wat we willen aantonen is dat

\(p_1<p_2 \)

Dat verklaren we door

\(v_1 > v_2\)

Akkoord. Wat ik nu wil zeggen: als je een orkaan hebt, dan kan die een gebouw omverblazen, door de drukkracht van de wind tegen bijvoorbeeld een gevel.

Dus die luchtstroom met zijn snelheid heeft een kinetische energie, die toch ook voor een kracht zorgt. Als je die uitmiddelt over het oppervlak van het balletje, dan krijg je toch ook een effect dat voor een drukverhoging zorgt? Waar loop ik mis met de redenering? Is het de grootte-orde van het effect die te verwaarlozen is?

Bedankt voor de links trouwens!

jkien

In physics I trust schreef:Wat we willen aantonen is dat
\(p_1<p_2 \)
Dat verklaren we door
\(v_1 > v_2\)
Akkoord. Wat ik nu wil zeggen: als je een orkaan hebt, dan kan die een gebouw omverblazen, door de drukkracht van de wind tegen bijvoorbeeld een gevel.

Dus die luchtstroom met zijn snelheid heeft een kinetische energie, die toch ook voor een kracht zorgt. Als je die uitmiddelt over het oppervlak van het balletje, dan krijg je toch ook een effect dat voor een drukverhoging zorgt? Waar loop ik mis met de redenering? Is het de grootte-orde van het effect die te verwaarlozen is?

Ik neem aan dat de blaasrichting in je tekening neerwaarts is (zoals bij de omgekeerde trechter in het bericht van Jan van de Velde). Dan is de kracht in stagnatiepunt 1 neerwaarts, de kleinere kracht in stagnatiepunt 2 compenseert dat niet, en de bal valt dan altijd naar beneden. De twee drukken p1 en p2 verklaren dus niet dat het balletje omhoog gezogen wordt.

Dat komt doordat een grote opwaartste kracht in de tekening onbreekt, het Venturieffect in de nauwe luchtspleet tussen het balletje en de trechter, in de tekening op klokpositie "half elf" en "half twee". Het oppervlak van de zone waar die opwaartse druk van het Venturieffect werkt is groter dan het oppervlak waar de neerwaartse druk van het stagnatiepunt werkt. Daardoor wordt de bal omhoog gezogen.

Neutra

Het is allemaal veel stabieler als de trechter onder is (rechtop) en het balletje erboven.

Zie dit filmpje. Zo simpel kan het!

In physics I trust

Bedankt allemaal, dat mysterie is ook weer opgelost!

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Bernoulli

Bernoulli

Re: Bernoulli

Re: Bernoulli

Re: Bernoulli

Re: Bernoulli

Re: Bernoulli

Re: Bernoulli

Re: Bernoulli

Re: Bernoulli

Re: Bernoulli