Luchtweerstand bij snelheidstoename
chaima stelde deze vraag op 31 augustus 2019 om 15:12. Hallo,
Ik heb dit als vraag gekregen
In werkelijkheid is de luchtweerstand niet constant maar afhankelijk van de snelheid. Geef aan hoe de luchtweerstand afhankelijk is van de snelheid: als de snelheid twee keer zo groot wordt,
a. dan wordt de luchtweerstand 1,4 keer (= wortel van twee) zo groot.
b. dan wordt de luchtweerstand ook twee keer zo groot.
c. dan wordt de luchtweerstand vier keer zo groot.
Ik weet het antwoord niet. Kan iemand het aub uitleggen??
Reacties
Jan van de Velde
op
31 augustus 2019 om 17:53
Dag Chaima,
Heb je ook de formule voor de luchtweerstand op een voorwerp bij deze stof aangeboden gekregen?

Deze formule geeft het juiste antwoord op je vraag.
Groet, Jan
Heb je ook de formule voor de luchtweerstand op een voorwerp bij deze stof aangeboden gekregen?
Deze formule geeft het juiste antwoord op je vraag.
Groet, Jan
chaima
op
31 augustus 2019 om 18:28
Hallo Jan,
Bedankt voor je reactie. Ik heb de formule gebruikt en bekeken en ik ben op het volgende antwoord gekomen.
Fw,l = 1/2 x ρ x Cw x A x v2
dit is een kwadratisch verband. de eenheid v wordt 2 keer zo groot dus de F wordt 22 keer zo groot.
Klopt dit?
En ik heb nog een andere vraag.
Een auto van 1000 kg trekt een caravan van 600 kg. De auto ondervindt een wrijvingskracht van 300 N. De caravan ondervindt een wrijvingskracht van 400 N. De motorkracht van de auto is 900 N (dit is de voorwaartse kracht).
Bereken de versnelling van de auto en de caravan.
Hoe moet ik de versnelling berekenen mbh krachten? Fres = mxa? Indien dat zo is, hoe bereken ik Fres dan?
Groet, Chaima
Bedankt voor je reactie. Ik heb de formule gebruikt en bekeken en ik ben op het volgende antwoord gekomen.
Fw,l = 1/2 x ρ x Cw x A x v2
dit is een kwadratisch verband. de eenheid v wordt 2 keer zo groot dus de F wordt 22 keer zo groot.
Klopt dit?
En ik heb nog een andere vraag.
Een auto van 1000 kg trekt een caravan van 600 kg. De auto ondervindt een wrijvingskracht van 300 N. De caravan ondervindt een wrijvingskracht van 400 N. De motorkracht van de auto is 900 N (dit is de voorwaartse kracht).
Bereken de versnelling van de auto en de caravan.
Hoe moet ik de versnelling berekenen mbh krachten? Fres = mxa? Indien dat zo is, hoe bereken ik Fres dan?
Groet, Chaima
Theo de Klerk
op
31 augustus 2019 om 18:32
c is goed. F ∝ v2 dus v 2 x groter, F 22 = 4x groter.
Theo de Klerk
op
31 augustus 2019 om 18:35
Wrijvingskrachten werken dezelfde kant op (achteruit): 300 + 400 N
Voorwaartse trekkracht van de auto is 900 N.
Resultante?
Totale massa mtot = mauto + mcaravan
Fres = mtot . ares
Dus ares = ?
Voorwaartse trekkracht van de auto is 900 N.
Resultante?
Totale massa mtot = mauto + mcaravan
Fres = mtot . ares
Dus ares = ?
chaima
op
31 augustus 2019 om 18:42
Dankjewel! Ik was dat helemaal vergeten. Ik ben op het goede antwoord gekomen.
Een opvolger van die vraag is om de trekkracht te trekhaak op de auto (dit is dus ook de trekkracht van de caravan op de auto) te berekenen, hoe doe ik dat dan?
Een opvolger van die vraag is om de trekkracht te trekhaak op de auto (dit is dus ook de trekkracht van de caravan op de auto) te berekenen, hoe doe ik dat dan?
Theo de Klerk
op
31 augustus 2019 om 18:48
Ah... dat komt meestal met de 3e Wet van Newton om de hoek kijken. Maar het kan ook simpel:
wat is de versnelling van de auto (en dus ook van de caravan)?
Hoeveel massa heeft de caravan?
Dan moet de kracht om die caravan die versnelling te geven gelijk zijn aan F = mcaravan .acaravan
Die kracht wordt geleverd door de auto en zijn trekhaak.
Stel dat er 2 caravans door de auto zouden worden getrokken: allemaal hebben ze dezelfde versnelling. Maar de auto moet een massa van beide caravans trekken, de trekhaak van de eerste caravan hoeft alleen maar de 2e caravan te trekken.
Stel dat die laatste ook nog een trekhaak heeft (voor een niet gekoppelde 3e caravan). Hoeveel kracht wordt op die trekhaak uitgeoefend?
Nou, de versnelling is nog steeds a, maar de massa is nul. Dus F = m.a = 0.a = 0 N
Ook niet zo gek voor een niet gebruikte trekhaak...
wat is de versnelling van de auto (en dus ook van de caravan)?
Hoeveel massa heeft de caravan?
Dan moet de kracht om die caravan die versnelling te geven gelijk zijn aan F = mcaravan .acaravan
Die kracht wordt geleverd door de auto en zijn trekhaak.
Stel dat er 2 caravans door de auto zouden worden getrokken: allemaal hebben ze dezelfde versnelling. Maar de auto moet een massa van beide caravans trekken, de trekhaak van de eerste caravan hoeft alleen maar de 2e caravan te trekken.
Stel dat die laatste ook nog een trekhaak heeft (voor een niet gekoppelde 3e caravan). Hoeveel kracht wordt op die trekhaak uitgeoefend?
Nou, de versnelling is nog steeds a, maar de massa is nul. Dus F = m.a = 0.a = 0 N
Ook niet zo gek voor een niet gebruikte trekhaak...
chaima
op
31 augustus 2019 om 19:01
Bedankt voor de uitleg. Ik snap het nu, het is best logisch.
Ik heb nog één vraagje,
In werkelijkheid is er wel luchtweerstand. Neem aan dat de luchtweerstand constant is en een waarde heeft van 0,120 N. Je laat de bal bovenop de toren weer los, zonder beginsnelheid. De bal valt nu 15,0 seconde voordat hij de grond raakt.
Bereken met deze gegevens de hoogte van de toren door eerst de eindsnelheid (mbv g= 9,81 m/s² en m = 50,0 g en Fw = 0,120 N) te berekenen).
Ik zit hier vast. Ik heb een vaag idee van hoe ik dit moet aanpakken maar ik weet het niet meer precies, kunt u mij aub helpen?
Alvast bedankt, Chaima
Ik heb nog één vraagje,
In werkelijkheid is er wel luchtweerstand. Neem aan dat de luchtweerstand constant is en een waarde heeft van 0,120 N. Je laat de bal bovenop de toren weer los, zonder beginsnelheid. De bal valt nu 15,0 seconde voordat hij de grond raakt.
Bereken met deze gegevens de hoogte van de toren door eerst de eindsnelheid (mbv g= 9,81 m/s² en m = 50,0 g en Fw = 0,120 N) te berekenen).
Ik zit hier vast. Ik heb een vaag idee van hoe ik dit moet aanpakken maar ik weet het niet meer precies, kunt u mij aub helpen?
Alvast bedankt, Chaima
Theo de Klerk
op
31 augustus 2019 om 20:57
De luchtweerstand is niet constant, maar varieert met het kwadraat van de snelheid. Bij het loslaten van de bal is de weerstand 0 N, aan het einde maximaal omdat de snelheid dan hoog is. Omdat het al (sneller) vallende steeds groter wordt, en zich dit niet makkelijk laat berekenen neemt men vaak een "gemiddelde" wrijvingskracht per meter aan van (Feind - Fbegin)/(aantal meters) = Feind/(aantal meters)
De berekening gaat met behulp van de energie balans (dezelfde vraag kwam onlangs ook al voorbij (https://www.natuurkunde.nl/vraagbaak/67400) en het antwoord is hetzelfde. Energie boven = energie beneden
zwaarte-energie = kinetische energie + wrijvingsenergie
mgh = 1/2 mveind2 + Fgemh = 1/2 mveind2 + Fgem h
F is bekend, v is bekend, m is bekend, blijft over h. Die kun je uitrekenen.
Met wrijving zal de eindsnelheid lager zijn dan zonder wrijving. Het hele idee achter gebruik van een parachute (veel wrijving, lage valsnelheid).
De berekening gaat met behulp van de energie balans (dezelfde vraag kwam onlangs ook al voorbij (https://www.natuurkunde.nl/vraagbaak/67400) en het antwoord is hetzelfde. Energie boven = energie beneden
zwaarte-energie = kinetische energie + wrijvingsenergie
mgh = 1/2 mveind2 + Fgemh = 1/2 mveind2 + Fgem h
F is bekend, v is bekend, m is bekend, blijft over h. Die kun je uitrekenen.
Met wrijving zal de eindsnelheid lager zijn dan zonder wrijving. Het hele idee achter gebruik van een parachute (veel wrijving, lage valsnelheid).