Valsnelheid in water

Noor stelde deze vraag op 17 december 2024 om 17:59.

Weet iemand hoe we de valsnelheid van een bal in water kunnen berkenen? Alvast bedankt

Reacties

Jan van de Velde op 17 december 2024 om 18:18

Dag Noor,

dan heb je het denk ik over een constante snelheid?

In dat geval is er een nettokracht van 0 N, dwz de som van de naar boven gerichte kracht(en) is gelijk aan de som van de naar beneden gerichte kracht(en).

Dan wordt het nu zaak die krachten te gaan beschrijven, en de nodige gegevens en formules bij elkaar te rapen om ze te berekenen. 

Laat je (denk) stappen maar zien, dan duwen wij je waar nodig wel de goede kant op, of over een drempeltje heen.

Groet, Jan

Noor op 17 december 2024 om 18:30

Beste Jan, 

We willen eigenlijk de snelheid waarmee de bal zinkt berekenen. Zelf dacht ik aan de wet van Stokes maar ik weet niet of ik daarbij rekening hou met alle krachten die werken op de bal. We hebben veschillende pogingen gedaan om een pingpongbal met zand te laten zinken. Kunnen we dan dus voor de snelheid de wet van stokes en dus de formule v=2/9 x ((ρs​−ρv​)⋅g⋅r2​)/2 gebruiken?

Jan van de Velde op 17 december 2024 om 18:39

Noor

We willen eigenlijk de snelheid waarmee de bal zinkt berkenen. Zelf dacht ik aan de wet van Stokes 

daarvan zegt https://nl.wikipedia.org/wiki/Wet_van_Stokes

De wet van Stokes is slechts accuraat voor kleine deeltjes (diameter 0,1 mm of minder) in een niet-turbulent fluïdum (reynoldsgetal kleiner dan 0,3).

is de gewone weerstandsvergelijking Fw=½CwρAv² niet afdoende voor jouw doeleinden? 

Noor op 17 december 2024 om 18:46

Dat wist ik niet, bedankt. Maar hebben de opwaartse kracht en de zwaartekracht ook geen invloed?

Jan van de Velde op 17 december 2024 om 19:20

Noor

hebben de opwaartse kracht en de zwaartekracht ook geen invloed?

natuurlijk wel. Zoals ik zei, voor een constante snelheid en dus een nettokracht 0 geldt dat 

Jan van de Velde

..//.. de som van de naar boven gerichte kracht(en) is gelijk aan de som van de naar beneden gerichte kracht(en).

Groet, Jan

Noor op 17 december 2024 om 20:42

Oke ik snap het, bedankt. Dus dat betekent dan Fg​=Fa​+Fw​ als ik het goed hebt. En dat word dan dus m ⋅ g = (ρwater ​⋅ V ⋅ g) + 1/2​Cw ⋅ ​ρwater​ ⋅ A ⋅ v2. En om dan de snelheid te berekenen doe je

v =√ ( (2 ⋅ (m ⋅ g − ρwater ​⋅ V ⋅ g) ​​)/ (Cw ​⋅ ρwater​ ⋅ A) )

 

Ik hoor graag of dit nu klopt, alvast bedankt weer.

Groetjes Noor

Jan van de Velde op 18 december 2024 om 00:28

dag Noor,

Die klopt wel ja, netjes zo, als je tenminste bedoelt dat ook de noemer onder het wortelteken valt (daarvoor staan niet alle haakjes goed - aangepast) . Als je vaker met dit soort formules stoeit, leer dan eens werken met een formule-editor. Word heeft zoiets. Ook onze site heeft die, kijk maar bij het -knopje in de optiebalk van het editorvenster. 

NB, net als alles in de fluïdodynamica is dit alleen maar binnen redelijke grenzen en onder zekere omstandigheden bij benadering geldig. Dus, voor voortgezet onderwijs, prima, maar als dit is voor een TU-opleiding fluïdodynamica verwijs ik je naar de prof voor wat beters. 

Groet, Jan

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)