[natuurkunde] als een paal onder water

mcknk

Geachte medeforumleden,

hoe groot is de kracht op een paal (ø84cmx5,2 mtr.) die net onder water in de rivier staat?

Water is niet mijn ding

en ik probeerde het op te lossen met:

Fw=CwxAx1/2ρv2 maar ik mis de drukhoogte.

Cw=?

A=0.84*5.2 m2

ρ=1kg/dm2

v=2 m/s

B.v.b. dank

Jan van de Velde

Welkom op het forum Huiswerk en Practica.

Jij wilt vlot hulp. Dat is alleen goed mogelijk als je daar zelf wat voor doet.

Naast de algemene regels van dit forum hebben we voor dit huiswerkforum een paar speciale regels en tips.

Die vind je in de huiswerkbijsluiter

In die huiswerkbijsluiter staat bijvoorbeeld:

VAKGEBIED-TAGS

Plaats het vakgebied waarop je vraag betrekking heeft tussen rechte haken in de titel.

bijv: [biologie] of [frans]. Zo blijft dit huiswerkforum overzichtelijk.

Hebben we even voor je gedaan. Denk je er de volgende keer zélf aan??

De kracht die je bedoelt is de wrijvingskracht van het langsstromende water?

mcknk

sorry en bedankt.

Inderdaad de wrijvingskracht.

Ik neem aan dat de vorm, in dit geval rond een bepaalde factor zal hebben.

De druk zal er ook iets mee te maken hebben.

Jan van de Velde

Ik neem aan dat de vorm, in dit geval rond een bepaalde factor zal hebben.

Ja, maar die zou ik ook zo gauw niet weten. De Cw waarde van een ronde paal moet op te zoeken zijn.

De druk zal er ook iets mee te maken hebben.

Waarom vermoed je dat?

mcknk

Hoge druk geeft grotere kracht dunkt me.

Bij stilstaand water is deze kracht rondom aanwezig en dus is alles in evenwicht.

Bij stromend water ...........???

Sjakko

Je gebruikt de juiste formule. Let wel op je eenheden.

Afbeelding

bron: http://en.wikipedia.org/wiki/Drag_coefficient

Jan van de Velde

bron: http://en.wikipedia.org/wiki/Drag_coefficient

Die vond ik ook, maar de genoemde cilinder ligt daar volgens mij met zijn as in de stroomrichting, . mcknk's paal staat met de as loodrecht op de stroomrichting.

Hoge druk geeft grotere kracht dunkt me.

Als je hierbij aan een hogedrukreiniger denkt, dan zit dat meer in de factor snelheid, en die komt al in je formule voor.

Bij stilstaand water is deze kracht rondom aanwezig en dus is alles in evenwicht.

Bij stromend water ...........???

......... is de druk op enige diepte aan de bovenstroomse kant van de paal hoger, maar aan de benedenstroomse kant van de paal net zoveel hoger. Netto-effect dus 0. Je moet ook hier druk en snelheid niet verwarren. Het stromende water zorgt voor een netto-kracht, die je middels die formule berekent.

De druk beïnvloedt wel de dichtheid van je water. Maar de vloeistof water is nauwelijks samendrukbaar, en dit effect kun je voor een diepte van 5 m dus gevoeglijk verwaarlozen.

ToonB

Als die pijl de stroomrichting voorstelt, licht zijn as toch net wél loodrecht op de stromingsrichting ?

Immers, als de stromingsrichting loodrecht op het blad stond, zou er toch geen verschil tussen plaatje 4 en 5 mogen zijn?

Beide zijn 90° gedraaid tov elkaar, maar over een as die samenloopt met de stromingsrichting in dat geval. Er zou dus geen verschil mogen zijn.

Hieruit zou ik eerder afleiden dat die pijl de stromingsrichting is...

Jan van de Velde

Als die pijl de stroomrichting voorstelt, licht zijn as toch net wél loodrecht op de stromingsrichting ?

wat ik bedoel is dit:

: cilinderweerstand.gif (4.25 KiB) 794 keer bekeken

en we zijn volgens mij op zoek naar de derde situatie

ToonB

Ok, sorry ... Nu zie ik het.

Mijn meetkundige talenten *ahem* lieten me even in de steek. Ik zie nu wat Jan van de Velde bedoelde.

Excuses

Sjakko

Die vond ik ook, maar de genoemde cilinder ligt daar volgens mij met zijn as in de stroomrichting, . mcknk's paal staat met de as loodrecht op de stroomrichting.

Ja klopt. Ik zag de figuren op het plaatje als 2D-figuren en dus nam ik het bovenste figuur (de "sphere"=bol) als doorsnede van de paal, naar nu blijkt onjuist. In de tabel op deze website worden zowel 2D-vormen als 3D-lichamen genoemd.

Jan van de Velde

die 0,47 geldt voor een "sphere", een bol dus. Beetje lastig tekenen op een plat papiertje.

Geen van de figuren uit de wiki-lijst komen ervoor in aanmerking in principe oneindig ver uit het papier te kunnen steken en dus een lengte-as te hebben die loodrecht op de aangeduide stromingsrichting staat. Tekeningsmatig hoogstens de laatste twee, maar de benaming body en de minimale drag ervan doet me vermoeden hier eerder met een min of meer visvormig lichaam te maken te hebben, en niet met een vleugel.

EDIT-------------

Omdat ToonB in de tussentijd het licht zag

en zijn reactie hierboven wijzigde slaat mijn reactie hier intussen ook nergens meer op. Maar goed.

mcknk

......... is de druk op enige diepte aan de bovenstroomse kant van de paal hoger, maar aan de benedenstroomse kant van de paal net zoveel hoger. Netto-effect dus 0. Je moet ook hier druk en snelheid niet verwarren. Het stromende water zorgt voor een netto-kracht, die je middels die formule berekent.

De druk beïnvloedt wel de dichtheid van je water. Maar de vloeistof water is nauwelijks samendrukbaar, en dit effect kun je voor een diepte van 5 m dus gevoeglijk verwaarlozen.

dank..........is mij nu duidelijk.

Ben nog steeds op zoek naar de juiste Cw waarde maar dit valt niet mee.

Ik vind wel cilindrische vormen maar dan zeer specifiek, b.v.:

http://www.velofilie.nl/Wind.htm

mcknk

Ik heb de Cw waarde gevonden!

(berekening hijskranen)

: CW.jpg (49.46 KiB) 795 keer bekeken

Dus als ik het goed heb........

Fw=CwxAx1/2ρv2

F=0,76*4,368*1/2*1000*2²F=6640N ?

Jan van de Velde

Ik heb de Cw waarde gevonden!

Klinkt plausibel.

F=0,76*4,368*1/2*1000*2²F=6640N ?

Ik zou niet weten waarom niet. Correcte formule correct ingevuld. Als je het dan ook nog correct uitrekent zou het een correcte uitkomst moeten opleveren.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[natuurkunde] als een paal onder water

[natuurkunde] als een paal onder water

Re: [natuurkunde] als een paal onder water

Re: [natuurkunde] als een paal onder water

Re: [natuurkunde] als een paal onder water

Re: [natuurkunde] als een paal onder water

Re: [natuurkunde] als een paal onder water

Re: [natuurkunde] als een paal onder water

Re: [natuurkunde] als een paal onder water

Re: [natuurkunde] als een paal onder water

Re: [natuurkunde] als een paal onder water

Re: [natuurkunde] als een paal onder water

Re: [natuurkunde] als een paal onder water

Re: [natuurkunde] als een paal onder water

Re: [natuurkunde] als een paal onder water

Re: [natuurkunde] als een paal onder water