Diameter uitstroomgat berekenen

Bruisbal stelde deze vraag op 20 februari 2023 om 21:12.
Voor ons PO voor school doen wij onderzoek naar de uitstroomsnelheid van water uit een maatcilinder, hierbij mogen we de luchtweerstand verwaarlozen. We kunnen dus bij het uitstromen van het water de zwaarte-energie gelijk stellen aan de kinetische energie en zo de uitstroomsnelheid berekenen. Als je deze twee energiesoorten aan elkaar gelijk stelt kom je uiteindelijk op de wet van torricelli: v=sqrt(2gh).

Nu moeten wij ook de diameter van het uitstroomgaatje bepalen. We hebben begrepen dat de hoeveelheid water dat in de maatcilinder daalt, gelijk is aan de hoeveelheid water dat uit het uitstroomgat stroomt. De totale hoeveelheid water die uit de maatcilinder stroomt kunnen we berekenen door het volume van de maatcilinder te bereken. Nu is echter de vraag, hoe berekenen we de diameter van het uitstroomgat?

Reacties

Theo de Klerk op 20 februari 2023 om 21:54
Volgens mij is dit dezelfde vraag als in https://www.natuurkunde.nl/vraagbaak/88227/de-functie-fit-verschijnt-niet-in-coach-7 ook gevraagd wordt.
Bruisbal op 21 februari 2023 om 19:30
Beste Theo, dankuwel voor uw antwoord! Ik heb even zitten kijken, maar heb toch nog een vraag. Op school heb ik te horen gekregen dat ik de diameter van het uitstroomgat kan berekenen met het waterdebiet. Hierbij zou de formule voor het waterdebiet dan zijn: D = V • A. V is hier de uitstroomsnelheid en A het oppervlakte van het uitstroomgat. Deze zouden we dan gelijk kunnen stellen aan het waterdebiet in de maatcilinder: D = V • A waarin V de daalsnelheid in de maatcilinder is en A het oppervlakte van de opening van de maatcilinder. 
Ik vraag me nu af waarom dit zo is, waarom staat het waterdebiet gelijk aan de snelheid vermenigvuldigd met het oppervlakte van het gat? Wel snap ik dat ik de twee aan elkaar gelijk kan stellen, omdat water onsamendrukbaar is en we geen extra water toevoegen of weghalen tijdens onze proef.
Theo de Klerk op 21 februari 2023 om 19:41
Het water valt met bepaalde snelheid (die niet constant is bij een kleine beker, maar wel bij een groot reservoir waarbij het top-oppervlak nauwelijks daalt tijdens het uitstromen) uit de beker.
Bij snelheid v  m/s is dat een cilinder water met doorsnede D van het gat en hoogte v meter. Inhoud van de cilinder is dan  Dv

Bruisbal op 21 februari 2023 om 21:17
Heel erg bedankt Theo! Ik snap het nu, kan ik eindelijk verder met mijn verslag :)

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Roos heeft vijfentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Roos nu over?

Antwoord: (vul een getal in)