Hout in heterogeen systeem

Michel stelde deze vraag op 13 november 2016 om 14:19.

 Een blok hout (soortelijke massa 960 kg/m3 ) drijft in een heterogeen systeem van water (soortelijke massa 1000 kg/m3) en gasolie (soortelijke massa 720 kg/m3), 




Bepaal de volumefractie van het stuk hout dat boven het contactvlak 
(streeplijn) uitsteekt. 

Ik heb het volgende in gedachten.

ik ga er vanuit dat de olie en hout beide op het wateroppervlak drukken. Daarom neem ik aan dat het water beide moet opheffen.
Maar verder kom ik niet!

Reacties

Theo de Klerk op 13 november 2016 om 15:34
> ik ga er vanuit dat de olie en hout beide op het wateroppervlak drukken. Daarom neem ik aan dat het water beide moet opheffen.


Ze drukken allebei inderdaad, maar de olie zit niet in het water gedompeld en heeft geen opwaartse kracht van het water om die reden (zoals lucht ook niet ondergedompeld zit in de simpeler blokje/water situatie). Er is wel sprake van een gewicht van de gasolie op water en een normaalkracht van het water op de gasolie (een actie=reactie krachtenpaar volgens Newton's 3e wet).
Jan op 13 november 2016 om 15:57
dag Michel,

veronderstellen we een blok hout van 1000 cm³.
de massa is dan 960 g
(twee keer zo groot mag ook, maar dat gaat aan de verhouding olie:water niks veranderen)

een even grote massa (olie + water) moet verplaatst worden

mhout = mwater + molie
kun je ook schrijven als ρhVh = ρwVw + ρoVo  (met Vw en Vo de verplaatste volumes water resp olie) 

da's een tikje anders dan jouw vergelijking......

drie onbekenden , nl Vh, Vw en Vo , maar Vh nemen we op 1000 cm³, dus feitelijk maar twee onbekenden.

Dus zoeken we een tweede vergelijking: en dan bedenken we dat Vw en Vo samen even groot zijn als V

Dan hebben we twee vergelijkingen met twee onbekenden. Dat is netjes oplosbaar

Je antwoord kun je controleren door de onzichtbare tekst tussen de aanhalingstekens hieronder te selecteren.
"14,3%"
michel op 14 november 2016 om 20:30

Jan van de Velde plaatste:

veronderstellen we een blok hout van 1000 cm³.

..//..

Je antwoord kun je controleren door de onzichtbare tekst tussen de aanhalingstekens hieronder te selecteren.

Beste Jan allereerst bedankt voor de snelle reactie. Alleen zie ik de tweede vergelijking niet. Kun je me misschien nog iets verder mee op weg helpen?
gr.michel
Jan van de Velde op 14 november 2016 om 21:49

Jan van de Velde plaatste:

 dan bedenken we dat Vw en Vo samen even groot zijn als Vh
daar staat toch gewoon

Vh = Vw + Vo

 Vh nemen we op 1000 cm³

1000 = Vw + Vo        (1)

en dan heb je nog
ρhVh = ρwVw + ρoVo

met de dichtheid in g/cm3 geeft dat
0,96 x 1000 = 1 x Vw + 0,72 x Vo       (2)

(1) en (2) zijn samen een stelsel twee vergelijkingen met twee onbekenden. De rest is algebra.

groet, Jan

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Ariane heeft eenendertig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Ariane nu over?

Antwoord: (vul een getal in)