Newtonpendel werkt niet.

Moderator: physicalattraction

Berichten: 454

Re: Newtonpendel werkt niet.

Nee hoor hansH en jkien hadden zeer goede tips om het mogelijke probleem op te lossen . Ik vraag me dus wel af wat de ideale afstand tussen de ballen zou zijn . Is dat echt net niet of kan dat beter 1 mm zijn ?

Berichten: 454

Re: Newtonpendel werkt niet.

Michel Uphoff schreef: zo 27 jun 2021, 14:43 Ik vrees dat het zo een ongelukkige combinatie is:

Aluminium is vrij zacht en vervormbaar, waardoor het een flink deel van de kinetische energie absorbeert en omzet in warmte, en als je de ballen tegen elkaar aan hebt hangen krijg je het effect dat jkien hierboven beschreef.

Jaren gelden heb ik een goed werkende Newtonwieg gemaakt van 5 grote lagerkogels. Natuurlijk was het bevestigen van een draadje aan de kogels lastig. Ik heb het toen opgelost door de kogels heet te stoken, gewoon op de keramische kookplaat laten liggen tot ze na geel via blauw, grijsblauw worden (ruim boven 400 graden) , en heel geleidelijk af te laten koelen. Ik heb een conservenblikje over de kogels gezet en de stand van de kookplaat heel geleidelijk verlaagd. Hierna waren ze zacht genoeg en kon ik er met een 1 mm boortje gaatjes in boren waarin het bovendeel van een stopnaald knellend paste en met een druppeltje secondenlijm vastgezet werd. Wel heb ik de kogels eerst weer gehard (om dezelfde reden, hoe harder, hoe minder vervorming, hoe minder energieverlies) door ze roodheet te stoken en in een bakje water te laten schrikken. Ook bij mijn wiegje was er een heel kleine opening tussen alle kogels, zodat de energiedoorgifte met zekerheid volgordelijk van kogel tot kogel verliep.

Wat in jouw ontwerp ook niet helpt, is de vrij grote hoeveelheid materiaal bovenop de kogeltoppen. Dat verplaatst het massacentrum naar iets boven het centrum van de kogels, en dat introduceert tijdens het botsen dus een koppel waardoor de kogels onnodig zullen slingeren. Ideaal boor je zoveel materiaal uit de kogel dat de massa van het ophangoogje precies wordt gecompenseerd en het massacentrum exact in het centrum van de kogel blijft.
Ook bedankt mooi verhaal . Ervaringen van anderen zijn altijd handig om fouten over te kunnen slaan . Het schijnt dus dat de hardheid van het materiaal zeer belangrijk is .Maar ik zit dus nog steeds wel met verwarring dat aluminium hoewel het zachter is een hogere geluidsnelheid heeft .

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 9.986

Re: Newtonpendel werkt niet.

vincentcius schreef: ma 28 jun 2021, 13:06 Maar ik zit dus nog steeds wel met verwarring dat aluminium hoewel het zachter is een hogere geluidsnelheid heeft .
Het is ook lichter dan die andere metalen. Daardoor is de geluidssnelheid hoog.
Overigens niet hoger dan die in ijzer, volgens Wikipedia.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 8.166

Re: Newtonpendel werkt niet.

Kijk voor harde stalen kogels (60 HRc) bijvoorbeeld eens hier: https://www.bohrer-onlineshop.de/nederl ... len-kogels
Voor iets meer dan 2 euro koop je daar al een flinke kogel met een diameter van 30 mm.

Wat het boren betreft: Door die aluminiumballen heen met een dun boortje, dan moet je wel héél goed lossen en smeren. Voor je het weet vreet de boor zich vast met de spaantjes in het te diepe gat en knapt af.

Wat betreft het harden van aluminium: welke legering heb je gebruikt?

Berichten: 3.933

Re: Newtonpendel werkt niet.

Als je teruggaat naar de basis dan is het principe gebaseerd op het verliesvrij overdragen van impuls. Hardheid van het materiaal kan daarbij helpen omdat harde materialen zoals glas en hard staal ook pas bij een hoge spanning pas blijvend gaan vervormen en dus energie dissiperen. maar zou me niets verbazen als het met een stuiterbal ook nog redelijk zou lukken en die is juist zacht, maar wel heel veerkrachtig en niet permanent vervormbaar. het gaat er dus om dat het materiaal tijdens de impulsoverdracht een tegenkracht geeft evenredig met de vervorming en zo min mogelijk kracht evenredig met de snelheid van indrukken. (dat is precies hetzelfde verhaal als geldt bij een gedempt massaveersysteem)

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 5.547

Re: Newtonpendel werkt niet.

vincentcius schreef: ma 28 jun 2021, 12:47 ... en jkien hadden zeer goede tips om het mogelijke probleem op te lossen. Ik vraag me dus wel af wat de ideale afstand tussen de ballen zou zijn. Is dat echt net niet of kan dat beter 1 mm zijn ?
Afgaande op wikipedia is een kleine separatie van 0,1 mm voldoende, dus heel gering.

Berichten: 454

Re: Newtonpendel werkt niet.

Xilvo schreef: ma 28 jun 2021, 13:22
vincentcius schreef: ma 28 jun 2021, 13:06 Maar ik zit dus nog steeds wel met verwarring dat aluminium hoewel het zachter is een hogere geluidsnelheid heeft .
Het is ook lichter dan die andere metalen. Daardoor is de geluidssnelheid hoog.
Overigens niet hoger dan die in ijzer, volgens Wikipedia.
Ja inderdaad het is veel lichter en daarom kan het geluid zich natuurlijk sneller verplaatsen :oops:
Nou ik zag een tabel van Wikipedia die wel een veel hogere snelheid aangaf dan ijzer en zelfs staal .
https://nl.wikipedia.org/wiki/Geluidssnelheid

Berichten: 454

Re: Newtonpendel werkt niet.

vincentcius schreef: ma 28 jun 2021, 18:26
Xilvo schreef: ma 28 jun 2021, 13:22
vincentcius schreef: ma 28 jun 2021, 13:06 Maar ik zit dus nog steeds wel met verwarring dat aluminium hoewel het zachter is een hogere geluidsnelheid heeft .
Het is ook lichter dan die andere metalen. Daardoor is de geluidssnelheid hoog.
Overigens niet hoger dan die in ijzer, volgens Wikipedia.
Ja dank het is inderdaad veel lichter en daarom kan het geluid zich natuurlijk sneller verplaatsen :oops:
Nou ik zag een tabel van Wikipedia die wel een veel hogere snelheid aangaf dan ijzer en zelfs staal .
https://nl.wikipedia.org/wiki/Geluidssnelheid
In deze tabel staat ijzer 5100 m/s
Laatst gewijzigd door vincentcius op ma 28 jun 2021, 18:35, 1 keer totaal gewijzigd.

Berichten: 454

Re: Newtonpendel werkt niet.

jkien schreef: ma 28 jun 2021, 17:39
vincentcius schreef: ma 28 jun 2021, 12:47 ... en jkien hadden zeer goede tips om het mogelijke probleem op te lossen. Ik vraag me dus wel af wat de ideale afstand tussen de ballen zou zijn. Is dat echt net niet of kan dat beter 1 mm zijn ?
Afgaande op wikipedia is een kleine separatie van 0,1 mm voldoende, dus heel gering.
Ooh ja inderdaad dank ik zal die uitgebreidere engelse versie van Wikipedia nog eens goed doornemen en goed de afstand tussen de ballen te weten nu .

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 9.986

Re: Newtonpendel werkt niet.

vincentcius schreef: ma 28 jun 2021, 18:26
Xilvo schreef: ma 28 jun 2021, 13:22
Het is ook lichter dan die andere metalen. Daardoor is de geluidssnelheid hoog.
Overigens niet hoger dan die in ijzer, volgens Wikipedia.
Ja inderdaad het is veel lichter en daarom kan het geluid zich natuurlijk sneller verplaatsen :oops:
Nou ik zag een tabel van Wikipedia die wel een veel hogere snelheid aangaf dan ijzer en zelfs staal .
https://nl.wikipedia.org/wiki/Geluidssnelheid
Blijkbaar hangt het ook van de soort golf (longitudinaal, transversaal) af.Hier Hier staan andere waardes.

Berichten: 454

Re: Newtonpendel werkt niet.

Ja inderdaad en deze tabel ziet er wel wat uitgebreider uit.

Berichten: 454

Re: Newtonpendel werkt niet.

HansH schreef: ma 28 jun 2021, 14:04 Als je teruggaat naar de basis dan is het principe gebaseerd op het verliesvrij overdragen van impuls. Hardheid van het materiaal kan daarbij helpen omdat harde materialen zoals glas en hard staal ook pas bij een hoge spanning pas blijvend gaan vervormen en dus energie dissiperen. maar zou me niets verbazen als het met een stuiterbal ook nog redelijk zou lukken en die is juist zacht, maar wel heel veerkrachtig en niet permanent vervormbaar. het gaat er dus om dat het materiaal tijdens de impulsoverdracht een tegenkracht geeft evenredig met de vervorming en zo min mogelijk kracht evenredig met de snelheid van indrukken. (dat is precies hetzelfde verhaal als geldt bij een gedempt massaveersysteem)
Ik geloof dat zoiets dat jkien bij de wikipedia link stuurde ook beschreven stond .

Effect van drukgolven Bewerk
Er werd aangenomen dat de krachten in de bovenstaande Hertz-oplossing zich onmiddellijk in de ballen voortplanten, wat niet het geval is. Plotselinge veranderingen in de kracht tussen de atomen van materiaal bouwen zich op om een ​​drukgolf te vormen. Drukgolven (geluid) in staal reizen ongeveer 5 cm in 10 microseconden, wat ongeveer 10 keer sneller is dan de tijd tussen de eerste bal die raakt en de laatste bal die wordt uitgeworpen. De drukgolven reflecteren ongeveer tien keer heen en weer door alle vijf de ballen, hoewel ze zich verspreiden naar een minder golffront met meer reflecties. Dit is snel genoeg voor de Hertziaanse oplossing om geen substantiële wijziging te vereisen om de vertraging in krachtvoortplanting door de ballen aan te passen. In minder stijve maar nog steeds zeer elastische ballen zoals rubber, is de voortplantingssnelheid langzamer, maar de duur van botsingen is langer, dus de Hertziaanse oplossing is nog steeds van toepassing. De fout die wordt geïntroduceerd door de beperkte snelheid van de krachtvoortplanting verschuift de Hertz-oplossing naar de eenvoudige oplossing omdat de botsingen niet zo veel worden beïnvloed door de traagheid van de ballen die verder weg zijn.

Identiek gevormde ballen helpen de drukgolven samen te komen op het contactpunt van de laatste bal: bij het eerste slagpunt gaat de ene drukgolf vooruit naar de andere ballen, terwijl een andere achteruit gaat om te reflecteren van de andere kant van de eerste bal, en dan gaat het volgt de eerste golf, precies 1 baldiameter erachter. De twee golven ontmoeten elkaar bij het laatste contactpunt omdat de eerste golf weerkaatst vanaf de andere kant van de laatste bal en het ontmoet bij het laatste contactpunt met de tweede golf. Dan weerkaatsen ze zo'n 10 keer heen en weer totdat de eerste bal niet meer met de tweede bal verbindt. Dan weerkaatsen de weerkaatsingen op het contactpunt tussen de tweede en derde bal, maar convergeren nog steeds op het laatste contactpunt, totdat de laatste bal wordt uitgeworpen - maar het is minder een golffront bij elke reflectie.

Berichten: 454

Re: Newtonpendel werkt niet.

Ik ga de tips en informatie even verwerken en dan ga ik de aanpassingen doorvoeren .
Als ik klaar ben zal ik jullie op de hoogte stellen alvast bedankt .

Berichten: 454

Re: Newtonpendel werkt niet.

OOOVincentOOO schreef: ma 28 jun 2021, 12:35 Top!!! Naar mijn mening werd HansH genegeerd. Althans zo leek het voor mij.

Die holle ballen zijn waarschijnlijk gietstaal. Naar mijn weten ook niet "veerkrachtig".

Of je de aluminium elastisch krijg weet ik niet. Nooit van gehoord.
Ja ik denk dat dat inderdaad ook allemaal klopt

Reageer