[natuurkunde] Druk op schuin oppervlak
Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood
-
- Berichten: 5
[natuurkunde] Druk op schuin oppervlak
Ik heb moeilijkheden met deze vraag. Vanuit de les weten we al dat we de hydrostatische druk op de deur moeten berekenen door middel van de deur eerst horizontaal te projecteren en dan verticaal te projecteren. De verticale projectie (om zo vervolgens de horizontale drukcomponent te berekenen) lukt mij om uit te werken, hierbij hebben we gebruik gemaakt van een drukprisma. Maar bij de horizontale projectie zit ik vast.
Is er iemand die mij kan helpen?
Als je een vraag hebt over de opgave mag je hem stellen :p
Alvast bedankt!!
- Berichten: 4.539
Re: [natuurkunde] Druk op schuin oppervlak
Ben je er zeker van dat het gegeven antwoord het juiste antwoord is?
-
- Berichten: 5
- Berichten: 897
Re: [natuurkunde] Druk op schuin oppervlak
Dus je hebt een probleem met het ontbinden van de componenten van een vector?
Een kracht F loodrecht op het oppervlak (de hydrostatische kracht) geeft voor mij de volgende componenten:
De kracht die nodig is dan gewoon de omgekeerde vector zodat de som van de krachten nul is.
Wat is jouw voorlopig resultaat?
Een kracht F loodrecht op het oppervlak (de hydrostatische kracht) geeft voor mij de volgende componenten:
\(F_{x}=Fsin(30)\)
\(F_{y}=-Fcos(60)\)
Met x en y de horizontale en verticale component. Deze kracht integreren over het oppervlak geeft de resultante.De kracht die nodig is dan gewoon de omgekeerde vector zodat de som van de krachten nul is.
Wat is jouw voorlopig resultaat?
- Moderator
- Berichten: 51.268
Re: [natuurkunde] Druk op schuin oppervlak
Geen idee wat je bedoelt met die projecties. Mogelijk is dat een afgeleide shortcut uit meer basale berekeningen?bruno200026 schreef: ↑wo 26 feb 2020, 18:01 Vanuit de les weten we al dat we de hydrostatische druk op de deur moeten berekenen door middel van de deur eerst horizontaal te projecteren en dan verticaal te projecteren.
Door de massa water rechts van het scharnier te berekenen, en op te delen in een rechthoekje boven die 0,3 m en een driehoek kom je aan het moment van het water boven de deur rond dat scharnier. Met g = 10 kom ik dan aan een moment van 6874 Nm voor dat water
bepalen van het moment van die deur zelf wordt ook weer een hele goniometrische rekenexercitie, en dan nog de arm van die tegenkracht bepalen, weer een goniometrische rekenexercitie.
al met al kladder je zo al gauw twee kantjes vol met schetsjes en berekeningen, maar het lukt wel (geen tijd om dit af te maken trouwens)
-
- Technicus
- Berichten: 1.161
Re: [natuurkunde] Druk op schuin oppervlak
Ik denk dat je de essentie van het sommetje eigenlijk mist.Jan van de Velde schreef: ↑vr 28 feb 2020, 11:41Geen idee wat je bedoelt met die projecties. Mogelijk is dat een afgeleide shortcut uit meer basale berekeningen?bruno200026 schreef: ↑wo 26 feb 2020, 18:01 Vanuit de les weten we al dat we de hydrostatische druk op de deur moeten berekenen door middel van de deur eerst horizontaal te projecteren en dan verticaal te projecteren.
Door de massa water rechts van het scharnier te berekenen, en op te delen in een rechthoekje boven die 0,3 m en een driehoek kom je aan het moment van het water boven de deur rond dat scharnier. Met g = 10 kom ik dan aan een moment van 6874 Nm voor dat water
deur.png
bepalen van het moment van die deur zelf wordt ook weer een hele goniometrische rekenexercitie, en dan nog de arm van die tegenkracht bepalen, weer een goniometrische rekenexercitie.
al met al kladder je zo al gauw twee kantjes vol met schetsjes en berekeningen, maar het lukt wel (geen tijd om dit af te maken trouwens)
Je projecteert nu de verticale componenent van de waterdruk op horizontale vlak. Dat is de ene helft.
Daarna moet je óók de horizontale component van de waterdruk op het vertikale vlak projecteren.
En die twee bij elkaar optellen.
Simpel voorbeeldje: stel dat die deur vanaf het scharnier recht omhoog zou gaan, dan is er exact 0kg water rechts van het scharnier. Toch is er een kracht nodig om de deur op z’n plek te houden.
- Moderator
- Berichten: 51.268
Re: [natuurkunde] Druk op schuin oppervlak
Dat maakt in een klap mijn misvatting duidelijk, én dat projectieverhaal. Dat water is natuurlijk geen blokje beton.
- Moderator
- Berichten: 9.954
Re: [natuurkunde] Druk op schuin oppervlak
Ik heb ook een poging gewaagd.
Gebruikt: ρwater = 1000 kg/m3, g = 9,81 m/s2
Moment door horizontale kracht water: 1280,3 N.m
Moment door verticale kracht water: 6874,2 N.m
Moment door deur: 4277,1 N.m
Dan kom ik op een kracht van 5489,1 N.
In de buurt maar niet de gegeven waarde.
Gebruikt: ρwater = 1000 kg/m3, g = 9,81 m/s2
Moment door horizontale kracht water: 1280,3 N.m
Moment door verticale kracht water: 6874,2 N.m
Moment door deur: 4277,1 N.m
Dan kom ik op een kracht van 5489,1 N.
In de buurt maar niet de gegeven waarde.
- Moderator
- Berichten: 51.268
Re: [natuurkunde] Druk op schuin oppervlak
Ik vind druk op de bodem 1000 kg/m³ x 9,81 x 0,8 = 7849 N/m²
gemiddelde druk over de hele diepte dan =3924 N/m²
deur 1,5 m breed0.8 m hoog : 4708 N
grijpt aan op eenderde van de hoogte : 1255 Nm aan moment
dan heb jij dus toch met g= 10 N/kg gerekend ondanks wat je schreef?
ik snij de deur in 2 stukken, dat horizontale stukje 30 cm, dat schuine stuk 2 m.
gewicht deur is dan (380 x 9,81)/2,3 = 1621 N/m
moment horizontale stuk = .3 x 1621 x .15 = 73 Nm
moment schuine stuk = 2 x 1621 x (.3 + .865) = 3777 Nm
samen 3850 Nm
- Berichten: 4.539
Re: [natuurkunde] Druk op schuin oppervlak
poging3!
F=5245N (g=9,81)
F(2+0,15√3) = (602,67Nm+1255,37Nm+6213,74Nm+3779,73Nm) = 11851,5NmF=5245N (g=9,81)
- Moderator
- Berichten: 9.954
Re: [natuurkunde] Druk op schuin oppervlak
Klopt. Ik had g even op 10 gezet om te zien hoeveel dat scheelde en niet teruggezet.Jan van de Velde schreef: ↑za 29 feb 2020, 11:44 dan heb jij dus toch met g= 10 N/kg gerekend ondanks wat je schreef?
Nu echt met ρwater = 1000 kg/m3, g = 9,81 m/s2
Moment door horizontale kracht water: 1256,0 N.m
Moment door verticale kracht water: 6743,5 N.m
Moment door deur: 4195,8 N.m
Dan kom ik op een kracht van 5384,8 N.
- Moderator
- Berichten: 9.954
Re: [natuurkunde] Druk op schuin oppervlak
Daar ga ik nog eens naar kijken. Ik zie niets fout aan jouw berekening, in ieder geval.Jan van de Velde schreef: ↑za 29 feb 2020, 11:44 ik snij de deur in 2 stukken, dat horizontale stukje 30 cm, dat schuine stuk 2 m.
gewicht deur is dan (380 x 9,81)/2,3 = 1621 N/m
moment horizontale stuk = .3 x 1621 x .15 = 73 Nm
moment schuine stuk = 2 x 1621 x (.3 + .865) = 3777 Nm
samen 3850 Nm
Nou ja, die 0,865 moet 0,866 zijn
- Moderator
- Berichten: 9.954
Re: [natuurkunde] Druk op schuin oppervlak
Fout in mijn berekening voor de deur gevonden.
Moment door horizontale kracht water: 1256,0 N.m
Moment door verticale kracht water: 6743,5 N.m
Moment door deur: 3852,7 N.m
Dan kom ik op een kracht van 5244,7 N.
Gebruik ik g = 10 dan krijg ik 5346,2 N. In de buurt maar nog steeds niet de 'juiste' waarde.
Voor de 'arm' van kracht F heb ik de lengte van het schuine stuk plus 0,3 * cos(30) genomen, 2 + 0.2598.
Moment door horizontale kracht water: 1256,0 N.m
Moment door verticale kracht water: 6743,5 N.m
Moment door deur: 3852,7 N.m
Dan kom ik op een kracht van 5244,7 N.
Gebruik ik g = 10 dan krijg ik 5346,2 N. In de buurt maar nog steeds niet de 'juiste' waarde.
Voor de 'arm' van kracht F heb ik de lengte van het schuine stuk plus 0,3 * cos(30) genomen, 2 + 0.2598.
-
- Berichten: 5
Re: [natuurkunde] Druk op schuin oppervlak
Weet niet of het leesbaar is maar hier de oplossing die we net gekregen hebben