[wiskunde/stromingsleer] archimedes

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Berichten: 5

[wiskunde/stromingsleer] archimedes

ik heb twee vragen voor mensen met verstand van continuumsmechanica:

1. Een potentiaalstroming in R2\{(−1, 0), (1, 0)} wordt aangedreven door een bron met sterkte 1 bij (−1, 0) en een put met sterkte 2 bij (1, 0). Wat is het bijbehorende snelheidsveld?

Ik denk dat de potientiaal de vorm moet hebben van phi®= (2/abs(r-i))-(1/abs(r+i))

Klopt dit denk je? En zo ja, verder kom ik niet, wat is dan de bijbehorende snelheidsveld?

2. Is het principe van archimedes ook geldig voor een vloeistof wiens dichtheid afhankelijk is van de diepte, dwz rho=rho(z)?

Ik kom er zelf niet uit. Iemand een suggestie?

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: [wiskunde/stromingsleer] archimedes

Verplaatst naar huiswerk.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 51.264

Re: [wiskunde/stromingsleer] archimedes

JvHeide schreef:voor mensen met verstand van continuumsmechanica:

1............
Die is niet voor mij
2. Is het principe van archimedes ook geldig voor een vloeistof wiens dichtheid afhankelijk is van de diepte, dwz rho=rho(z)?
Waarom zou dat nietzo zijn ? De archimedeskracht is gelijk aan de zwaartekracht op de hoeveelheid verplaatste vloeistof. That's all.
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

Berichten: 4.246

Re: [wiskunde/stromingsleer] archimedes

JvHeide schreef:ik heb twee vragen voor mensen met verstand van continuumsmechanica:

1. Een potentiaalstroming in R2\{(−1, 0), (1, 0)} wordt aangedreven door een bron met sterkte 1 bij (−1, 0) en een put met sterkte 2 bij (1, 0). Wat is het bijbehorende snelheidsveld?

Ik denk dat de potientiaal de vorm moet hebben van phi®= (2/abs(r-i))-(1/abs(r+i))
hmm :D ik heb nooit met bronnen en putten in een potentiaal gewerkt ik moet dit (een andere keer ) opzoeken....
En zo ja, verder kom ik niet, wat is dan de bijbehorende snelheidsveld?
Voor het snelheidsveld geldt per definitie van een potentiaal:
\(u= \frac{\partial{ \phi}}{\partial x }\)

\(v= \frac{\partial{ \phi}}{\partial y }\)
Quitters never win and winners never quit.

Berichten: 5

Re: [wiskunde/stromingsleer] archimedes

Verplaatst naar huiswerk.
Bedankt!
Jan van de Velde schreef:Die is niet voor mij

Waarom zou dat nietzo zijn ? De archimedeskracht is gelijk aan de zwaartekracht op de hoeveelheid verplaatste vloeistof. That's all.
Zo heb ik het niet bekeken. Maar natuurlijk! :P
dirkwb schreef:hmm :P ik heb nooit met bronnen en putten in een potentiaal gewerkt ik moet dit (een andere keer ) opzoeken....

Voor het snelheidsveld geldt per definitie van een potentiaal:
\(u= \frac{\partial{ \phi}}{\partial x }\)

\(v= \frac{\partial{ \phi}}{\partial y }\)
Graag. :D

Hmm, oke, even daarmee verder 'puzzelen', bedankt!

Berichten: 5

Re: [wiskunde/stromingsleer] archimedes

Bedankt voor de reacties. De eerste is inmiddels gelukt. Potientiaal klopt inderdaad. Dat was de belangrijkste stap. Het snelheidsveld is dat de divergentie ervan:

v®=[(-2x+2)/{(x-1)^2+y^2}^(3/2) + (x+1)/{(x+1)^2+y^2}^(3/2)]i + [(-2y))/{(x-1)^2+y^2}^(3/2) + y/{(x+1)^2+y^2}^(3/2)]j

Ik denk dat de geinteresseerden met deze uitkomst wel weten hoe je er aan kunt komen. Het is niet veel rekenwerk.
Jan van de Velde schreef:Die is niet voor mij

Waarom zou dat nietzo zijn ? De archimedeskracht is gelijk aan de zwaartekracht op de hoeveelheid verplaatste vloeistof. That's all.
Zou je het ook wiskundig kunnen onderbouwen? Ik snap het achteraf toch niet helemaal .. I think..

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 51.264

Re: [wiskunde/stromingsleer] archimedes

De archimedeskracht is gelijk aan de zwaartekracht op de hoeveelheid verplaatste vloeistof. That's all.


Zou je het ook wiskundig kunnen onderbouwen? Ik snap het achteraf toch niet helemaal .. I think..
Geen idee hoe dat te doen, dwz wat jij als een wiskundige onderbouwing beschouwt. Hoe onderbouw ik bijvoorbeeld wiskundig dat de zwaartekracht op een voorwerp van 10 ton groter is dan op een voorwerp van 10 gram? Simpelweg door te stellen dat Fz = m·g, en "vul maar in" ?
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

Berichten: 5

Re: [wiskunde/stromingsleer] archimedes

Jan van de Velde:

Het antwoord moet zijn nee, want:

De principe van archimedes luid: rho*diff(fi,t)+0.5*rho*abs(v)^2+p+rho^2*g*z=constant

waarbij: rho=dichtheid, fi=flux, t=tijd, p=druk, g=gravitatieconstante

Deze formule is afgeleid uit de bewegingswet van Euler:

rho*diff(v,t)+rho*(v*grad)v=-grad(p)+rho*F

Als je voor F=rho*g*k (dus gewoon de zwaartekracht in de k richting, dat is naar verticale richting)invult en de dichtheid rho constant beschouwd kun je hieruit de wet van Archimedes afleiden. Dat gaat als volgt:

Dus eerst heb je de bewegingwet:

rho*diff(v,t)+rho*(v*grad)v=-grad(p)+rho*F

vul in F=rho*g*k

rho*diff(v,t)+rho*(v*grad)v+grad(p)+rho^2*g*k=0

je kunt rho^2*g*k schrijven als grad(rho^2*g*z). en (v*grad)v als 0.5 grad(abs(v^2) dus heb je

rho*diff(grad(fi),t)+0.5*rho*grad(abs(v)^2)+grad(p)+grad(rho^2*g*z)=0

Nu hebben alle termen een gradient. Als je de dichtheid constant beschouwd kun je de gradient buiten haakjes halen

grad(rho*diff(fi,t)+0.5*rho*abs(v)^2+p+rho^2*g*z)=0

ofwel

rho*diff(fi,t)+0.5*rho*abs(v)^2+p+rho^2*g*z=constant

Dit is de wet van Archimedes, met wiskundig onderbouwing :D

Reageer