Groot verschil reactiekracht waterstraal vrije lucht en vloeistof.

[Kaspace]

Als je met een tuinslang een geconcentreerde straal water in de vrije lucht spuit voel je een reactiekracht.
Mij is opgevallen: als ik in een emmer water spuit dat die reactiekracht onmiddellijk daalt zodra de spuitmond het wateroppervlak raakt. De straal wordt dan niet meer omgeven door lucht, maar (woelend) water van dezelfde druk.
Wat ik mij meen te herinneren van stromingsleer: reactiekracht F=Φm . (Vi-Vu).
Volgens mij wijzigt de uitstroomsnelheid van die straal niet, dus Vu in de lucht is hetzelfde als die in water. De reactiekracht zou dan hetzelfde moeten zijn.

Kan iemand uitleggen hoe het verschil in reactiekracht ontstaat?
P.S.: Ik heb vroeger best veel met stromingsleer gestoeid, maar ben nu 70 jaar en ben misschien wat vergeten... Wie het weet mag met formules gooien.

[HansH]

wat ik denk dat er gebeurt is dat de waterstraal als venturi gaat werken in het water en het omringende water gaat aanzuigen. dat zal dan een onderdruk opleveren bij de spuitmond en dus de spuitmond als het ware het water inzuigen. Je zou dat kunnen testen door een plaatje met een gaatje wat een stukje groter is dan de waterstraaldiameter en dat voor de spuitmond te houden en dat te kijken of het plaatje een kracht ondervind richting water.

[Kaspace]

@HansH
Dat had ik ook al bedacht. Maar ik snap echt niet hoe het kan dat als die waterstraal ook maar 1 mm door vrije lucht gaat dat het wateroppervlak iets anders voelt dan zodra de straal contact maakt met water.
Ik zou zeggen dat het water dezelfde kracht ondergaat, dus dat die venturiwerking hetzelfde zou moeten zijn.
Er is "iets" dat het hele stromingsbeeld verandert...

Als je de reactiekracht van een straalbuis ondergedompeld in water berekent gebruik je toch dezelfde formule als wanneer je die straalbuis de lucht in laat spuiten?

Over het experiment wat jij voorstelt, dat moet toch al ergens uitgevoerd zijn? Misschien heb je een link van een onderzoeksrapport.

[jkien]

Ik heb geen tuin, dus misschien kun je voor mij toelichten welke reactiekracht je precies bedoelt, en welke richting die heeft, als je in de lucht spuit, zonder emmer water. Het lijkt me dat er geen kracht nodig is om de spuitmond in bedwang te houden als de slang gestrekt is. Wel als de slang in kronkels ligt. De 'reactiekracht' wordt dan bepaald door de kronkels.

[Kaspace]

Ik heb geen tuin, dus misschien kun je voor mij toelichten welke reactiekracht je precies bedoelt, en welke richting die heeft, als je in de lucht spuit, zonder emmer water. Het lijkt me dat er geen kracht nodig is om de spuitmond in bedwang te houden als de slang gestrekt is. Wel als de slang in kronkels ligt. De 'reactiekracht' wordt dan bepaald door de kronkels.

Wellicht heb je thuis een douche.
Laat die een geconcentreerde straal spuiten, dus niet zacht sproeien, met zo veel mogelijk water.
Hou de douche kop in je hand. Doe de kraan dan open en dicht, dan voel je de reactiekracht.

Als je een hogedruk reiniger gebruikt kan je het zeker voelen!

[HansH]

die kracht tgv de straal ontstaat door de impulsverandering per seconde van het water:
F=m.dv/dt oftewel d(m.v)/dt met m.v de impuls zijnde massa water die per seconde door het gaatje gaat en de snelheidsverandering die dat water ondergaat bij het persen door dat kleine gaatje.

[HansH]

heb het zelf even geprobeerd met een slang die aangesloten is op een RVS rietje van 6mm. Dan krijg ik wel een kracht, maar geen verschil als ik het uiteinde onder water houd. vraag is hoe jouw waterstraal eruit ziet. is dat een mooie rechte lijn van water of een meer kegelvormige straal?

[Kaspace]

Ik gebruik een normaal spuitpistool. Die kun je traploos afstellen, van breed uitlopend (sproeiend = lage reactiekracht) tot geconcentreerde rechte straal van ca 6 a 8 mm diameter (geeft grootste reaciekracht).

[Kaspace]

En de geconcentreerde straal hou ik constant, ik draai er niet aan. Voel dus groot krachtverschil tussen spuiten-door-vrije-lucht-in-de-emmer-met-water en spuiten-met-de-kop-gedompeld-in-de-emmer-met-water.

[HansH]

maar in welke stand voel je het grootste verschil tussen in en uit het water? ik denk dat de manier hoe het water om het instelschroefje aan de voorkant gaat bepaalt wat er gebeurt.