Springen naar inhoud

Blokjes niet rechtop in water


  • Log in om te kunnen reageren

#1


  • Gast

Geplaatst op 06 november 2007 - 22:29

Een houtblok met een massadichtheid van half die van water zal half boven water drijven. Zo zal de massa onder elk punt, boven de houtblok, hetzelfde zijn als elders boven water. Begrijpbaar?


Ik weet, dit is een heel oud onderwerp, maar ik wil graag het volgende weten:

Stel ik heb 10 blokjes hout, met een dichtheid tussen 0 en 1,0 g/cm (dus lichter dan water).
De blokjes met een dichtheid van 0 of 1,0 zullen rechtop drijven, al dan niet boven het water. Een blokje met een dichtheid van 0,5 zal op zijn kant drijven. De blokjes tussen deze dichtheden in zullen dus een fractie gedraaid blijven drijven.

Waarom is dit zo?

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 45909 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 06 november 2007 - 23:04

Stel ik heb 10 blokjes hout, met een dichtheid tussen 0 en 1,0 g/cm (dus lichter dan water).
De blokjes met een dichtheid van 0 of 1,0 zullen rechtop drijven, al dan niet boven het water. Een blokje met een dichtheid van 0,5 zal op zijn kant drijven. De blokjes tussen deze dichtheden in zullen dus een fractie gedraaid blijven drijven.

hangt denk ik, als ik je stelling goed begrijp, ook nog wel af van de vorm van het blokje. Maar in alle geval zal het er op neerkomen dat het blokje een stand zoekt waarin zijn zwaartepunt zo laag mogelijk zit. Ik vermoed dat wat je bedoelt een kwestie van stabiliteit is dus.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#3


  • Gast

Geplaatst op 07 november 2007 - 09:28

hangt denk ik, als ik je stelling goed begrijp, ook nog wel af van de vorm van het blokje. Maar in alle geval zal het er op neerkomen dat het blokje een stand zoekt waarin zijn zwaartepunt zo laag mogelijk zit. Ik vermoed dat wat je bedoelt een kwestie van stabiliteit is dus.


Ehm, sorry voor de onvolledigheid.

Mijn blokjes zijn allemaal gelijk, en zijn 2 x 2 x 8,5 cm. Echter, het zijn verschillende soorten 'hout': Kurk, balsa, vuren, eiken, noem het maar op. Ik plaats deze met de lange zijde in het water, en kijk wat er met het vierkante vlak gebeurt. Dit gaat dus bij een dichtheid van 0,5 op zijn kant staan, terwijl bij een dichtheid van 0 of 1 het vlak recht blijft staan.

Het zwaartepunt van het blokje is als het rechtop in het water staat toch hetzelfde als wanneer het blokje op zijn kant ligt bij een dichtheid van 0,5? De helft steekt immers boven het water uit, en het zwaartepunt ligt in het midden.

Hooguit kan het iets te maken hebben met stabiliteit, mogelijkerwijs ligt het blokje op zijn kant stabieler. Dat was dus mijn vraag eigenlijk.

#4

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 45909 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 08 november 2007 - 21:25

Ah, nou zie ik beter wat je bedoelt.

Geinig, nooit bij stilgestaan... pi.gif

Dit heeft echter wl alles met stabiliteit te maken volgens mij.
Mijn gedachten hierover voor wat ze waard zijn (hoop dat iemand erop gaat schieten)

Blokjes met dichtheid 0,5, 0,25 en 0,75 g/cm respectievelijk, met de hand op de juiste diepte in water gelegd. Van het blokje met dichtheid 0,25 heb ik de waarschijnlijke eindpositie ook getekend.

Bruine vectoren: zwaartekrachten van het boven water uitstekende deel, aangrijpend op het massamiddelpunt van het deel boven water.
Blauwe vectoren: opwaartse krachten op onderwaterdeel, aangrijpend in massamiddelpunt onderwaterdeel.

Ik kan het wiskundig niet hard maken (maar iemand met meer wiskundig inzicht komt eerdaags ongetwijfeld langs) maar in de onderste positie liggen de twee aangrijpingspunten dichter bijeen (rood lijntje) dan in de bovenste situatie, voor alle dichtheden behalve voor de dichtheid 0,5, waar het niks uitmaakt. En in dat geval komt er nog een kracht(je) om de hoek kijken, namelijk die van de oppervlaktespanning van het water. Als de doorsnede van het blokje vlak ligt ipv in een punt is het doorsneden wateroppervlak op zijn kleinst. Zodra de instabiliteit groter wordt dan de krachten uitgeoefend door de oppervlaktespanning kantelt het blokje naar een positie met de punt naar beneden. Dus in een klein gebiedje rond de 0,5 aan dichtheid ligt het blokje vlak. Ik kan alleen even niet beredeneren of er slechts twee posities mogelijk zijn, of dat er iets verder maar niet t ver van de 0,5 nog een verloop van "schuinte" zal optreden.

dobber.gif
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#5

DePurpereWolf

    DePurpereWolf


  • >5k berichten
  • 9240 berichten
  • VIP

Geplaatst op 09 november 2007 - 10:09

EDIT MOD DPW: Gesplitst vanaf Examen geologie: vraagje isostatie

#6

raintjah

    raintjah


  • >250 berichten
  • 824 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 10 november 2007 - 20:37

Eerst en vooral: jan ik denk dat het bij een dichtheid de helft van die van water kantelt, dat de starter bedoeld.
Verder heb ik ook een tekening gemaakt, wel niet zo'n mooie.

De groene lijn geeft de totale hoogte.
Het deel onderwater en bovenwater zijn net de helft van de totale hoogte. Hierdoor ligt het massacentrum net op het wateroppervlak. Het stuwcentrum (het punt waar de stuwkracht op aangrijpt) ligt echter onderwater, op een hoogte van 0,25h. In theorie zou, volgens mij, het voorwerp precies moeten blijven liggen als je het als mens volledig recht in het water kan leggen. De som van de krachten in de verticale richting is dan namelijk nul:

0.5g/cm*V*g = 1g/cm*g*0.5V

Er zal geen beweging zijn. Echter, als mens kan je dat blokje onmogelijk zo recht erin leggen. Waardoor het object (al is het maar enkele graden, scheef zal liggen.) Stuwkracht en gewichtskracht liggen dan niet meer op dezelfde drager, het stuwcentrum (SC) zal dan links of rechts van het massacentrum (MC) liggen, waardoor er een krachtmoment staat en dus een rotatie rond het MC, waardoor het voorwerp scheef komt te liggen.


Niet zeker hoor, dit is enkel wat ik ervan denk.

PS: groene pijl is de stuwkracht, roze pijl zwaartekracht.
Be careful whose advice you buy, but be patient with those who supply it.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures