[mechanica] vrije val

PeterPan

Op de gladde bodem van een lift bevindt zich een kwikdruppel.

De kabels van de lift worden doorgesneden. De lift komt daardoor in een vrije val. Wat gebeurt er met de kwikdruppel?

Jan van de Velde

Ik denk dat de vorm van de druppel in het begin van de val zal gaan oscilleren rond de evenwichtstoestand bolvorm, en als die trilling is uitgedempt de bolvorm zal aannemen.

PeterPan

Ik denk dat de vorm van de druppel in het begin van de val zal gaan oscilleren rond de evenwichtstoestand bolvorm, en als die trilling is uitgedempt de bolvorm zal aannemen.

Blijft ie op de bodem?

Jan van de Velde

Blijft ie op de bodem?

In theorie vallen lift en druppel even snel, dus in theorie, ja.

In de theoretische praktijk (oei), en als de lift echt vrij valt (zonder weerstand) zou de druppel, doordat hij gaat oscilleren (volgens mij althans) van de bodem los kunnen springen.

En in de echte praktijk zal de lift minder snel vallen dan de druppel, en zal de druppel op de bodem van de lift blijven liggen, ietsje boller dan hij was in een stilstaande lift.

Balthazar

In de theoretische praktijk (oei), en als de lift echt vrij valt (zonder weerstand) zou de druppel, doordat hij gaat oscilleren (volgens mij althans)

waarom zou de druppel gaan oscilleren?

is mij namelijk onduidelij waarom dit zou gaan gebeuren.

met vriendelijke groet

gijs brouwers

Jan van de Velde

Onder invloed van de zwaartekracht is de druppel kwik in eerste instantie afgeplat. Dan valt ineens de zwaartekracht weg De kwikatomen willen nu een perfecte druppel gaan vormen. Aan de polen van de druppel moeten er dus atomen naar buiten gaan bewegen, aan de evenaar van de druppel moeten er dus atomen naar binnen gaan bewegen.

Dit alles onder invloed van krachten tussen de druppeltjes onderling. Die kracht werkt door totdat de bolvorm is bereikt. Maar op dat moment hebben de atomen nog snelheid. Die aan de polen vliegen dus nog door naar buiten, die aan de evenaar nog verder naar binnen. Met andere woorden, de vorm schiet voorbij een evenwichtsstand. Vanaf dat moment gaan de krachten remmend werken, om de zaak toch weer naar een bolvorm te trekken.

Beschouw de druppel als een veer waarop een blokje ligt. Het blokje duwt de veer in. Pak dan plotseling het blokje weg. De veer schiet omhoog, maar schiet door. Ze trilt, ze oscilleert, totdat de trilling is gedempt.

En als je een veer indrukt met een zwaar genoeg blokje, dat je plotseling wegpakt, bestaat er een goede kans dat de veer opspringt.

Geen idee of een kwikdruppel onder invloed van de aardse zwaartekracht ver genoeg indeukt om bij het uitdeuken te kunnen opspringen.....

maar er zijn zwaartekrachten denkbaar waarbij dat absoluut zal gebeuren. (als je ze plotseling opheft)

PeterPan

Blijft ie op de bodem?
In de echte praktijk zal de lift minder snel vallen dan de druppel, en zal de druppel op de bodem van de lift blijven liggen, ietsje boller dan hij was in een stilstaande lift.

Volgens welke wet? De lift is in een vrije val. Volgens mij gaat de druppel omhoog richting plafond!

Bart

Volgens welke wet? De lift is in een vrije val. Volgens mij gaat de druppel omhoog richting plafond!

Hoezo? Alle voorwerpen vallen in vrije val met dezelfde versnelling. De lift zal dus niet sneller, maar ook niet langzamer vallen dan het druppeltje.

wannes

PeterPan schreef:Volgens welke wet? De lift is in een vrije val. Volgens mij gaat de druppel omhoog richting plafond!
Hoezo? Alle voorwerpen vallen in vrije val met dezelfde versnelling. De lift zal dus niet sneller, maar ook niet langzamer vallen dan het druppeltje.

dus blijven ze op dezelfde plaats tegenover elkaar gezien, en blijft het op de bodem liggen

Bart

dus blijven ze op dezelfde plaats tegenover elkaar gezien, en blijft het op de bodem liggen

Alleen werkt er geen normaalkracht meer op het druppeltje en zal het van vorm veranderen van een ellipsoide naar een bolvorm.

PeterPan

Als de druppel door de plotseling invallende vrije val van platte vorm naar bolvorm gaat stijgt het zwaartepunt van de druppel. Dus het massamiddelpunt beweegt omhoog.

De adhesie is voor kwik veel minder dan de cohesie van de kwikdruppel.

De kwikdruppel stopt niet plots bij de bolvorm maar slaat door naar een eivorm. Bij het weer samentrekken naar de druppelvorm komt ie van de vloer los, zo stel ik mij voor.

Jan van de Velde

Bij het weer samentrekken naar de druppelvorm komt ie van de vloer los, zo stel ik mij voor.

Zoals ik al probeerde uit te leggen aan de hand van die veer, is dat niet onmogelijk. Ik denk dat het afhangt van o.a. de zwaartekrachtversnelling die wordt opgeheven, en van de massa van het druppeltje. En nogmaals, of de aardse zwaartekrachtversnelling het redt om die druppel onder zijn eigen gewicht zover in te deuken dat de atomen in die druppel die versnelling krijgen die nodig is voor dat opspringen, zou ik echt niet weten....

PeterPan

Ik denk dat het afhangt van o.a. de zwaartekrachtversnelling die wordt opgeheven, en van de massa van het druppeltje.

Het hangt er volgens mij vanaf of de opwaartse beweging van het zwaartemiddelpunt voldoende kan worden tegengewerkt door de adhesie.

Andere krachten werken er niet.

Jan van de Velde

Andere krachten werken er niet.

Toch wel: de zwaartekracht namelijk......... De druppel is dan wel in vrije val, en daarmee gewichtsloos, maar als de druppel vervormt komt zijn massamiddelpunt omhoog. Dat betekent voor dat massamiddelpunt een versnelling omhoog gericht, en dat betekent dat de druppel tijdens dat omhoog komen niet helemaal gewichtsloos zal zijn. Precies zoals de astronaut met een massa van 80 kg in de raket tijdens het afschieten geen bijna 800 N zal wegen, maar veel meer. Wat zo populair G-kracht heet dus....

dreamz

Maar de lift en de druppel kwik zijn toch twee aparte lichamen? Heeft dit dan niets te maken met het eerste beginsel van Newton?

De kwikdruppel is in "rust" op de bodem van de lift, de lift valt en de druppel wil blijven zoals hij is dus vliegt tegen het plafond.

Of sla ik hiermee de bal volledig mis? en heeft vrije van niets te maken met dynamica

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[mechanica] vrije val

[mechanica] vrije val

Re: [mechanica] vrije val

Re: [mechanica] vrije val

Re: [mechanica] vrije val

Re: [mechanica] vrije val

Re: [mechanica] vrije val

Re: [mechanica] vrije val

Re: [mechanica] vrije val

Re: [mechanica] vrije val

Re: [mechanica] vrije val

Re: [mechanica] vrije val

Re: [mechanica] vrije val

Re: [mechanica] vrije val

Re: [mechanica] vrije val

Re: [mechanica] vrije val