Beste Joop,
Het water geeft door het afremmen een bepaalde kracht. De weegschaal kan natuurlijk niet zien of deze kracht van een stilstaand voorwerp komt of door veranderend impuls, zoals hier het geval is. Hierdoor geeft hij een massa (in kg) aan, maar dat is dus alleen de corresponderende massa met de kracht, dus zeggen dat de waterstraal met een bepaald aantal kg op de bak komt, is eigenlijk niet goed...
De kracht wordt gegeven door de verandering van de impuls.
F = dp/dt, maar voor dit geval (omdat het een redelijk constante stroming is), kan je het gelijk nemen aan:
F = p/t met t de tijd en p de impuls die gegeven wordt door:
p = m*v met m de massa van het water en v de snelheid.
In 1 seconde komt er een volume van V = A*v water op de bak, met A het oppervlak. Dit heeft dus een massa van m = V*rho = A*v*rho, met rho de dichtheid van water (1000 kg/m^3).
De impuls die in 1 seconde wordt afgeremd, is dus A*v*rho*v = A*rho*v^2.
De kracht op de bak is dus F = p/t = A*rho*v^2/1 = A*rho*v^2.
De weegschaal rekent dit om naar een massa omdat hij denkt dat een massa M erop druk met kracht F = M*g, met g de zwaartekrachtsconstante.
Dus:
M = F/g = A*rho*v^2/g
De snelheid van het water kan je nu weer uitdrukken in de valhoogte.
Verder denk ik dat de valhoogte misschien wel kleiner wordt, dus de snelheid jnderdaad minder, maar ik denk dat de weegschaal wel steeds meer aan zal geven. Er is immers steeds meer stilliggend water wat op de weegschaal drukt. Alleen als de bak erg smal is, zal het verlies aan snelheids denk ik belangrijker zijn dan de extra massa in de bak.
Groet,
Melvin