Modelregel parachute openen
. stelde deze vraag op 05 maart 2025 om 17:17.Hallo,
In mijn model over een parachutesprong wil ik een v,t diagram toevoegen. Dit heb ik gedaan, alleen de grafiek daalt heel snel op het moment dat de parachute opengaat. In werkelijkheid gaat de parachute niet in 1x open, maar doet er een paar seconden over en zal de luchtweerstand een stuk langzamer toenemen dan in mijn model nu, toch? Kan ik hiervoor een modelregel gebruiken? Ik denk namelijk dat dit ook de reden is dat de eindsnelheid volgens mijn grafiek bijna 40 m/s is. Dat is niet fijn om mee te landen
alvast bedankt
Reacties
Je kunt je model aanpassen door bijv. vanaf een bepaalde hoogte of snelheid de luchtweerstand te laten toenemen van minimaal naar maximaal (parachute vol open) over bijv. een interval van 5 seconden. Of van 0 N naar max N met telkens een toename van een aantal newton. Die toename moet je dan modelleren: lineair, exponentieel, whatever.
hoe moet de modelregel er dan ongeveer uitzien? Ik weet niet hoe ik het in coach moet zetten. Ik dacht zelf aan iets van "als h < 2750 dan Flucht..." maar ik begrijp niet hoe ik dat tijdsinterval van 5 seconden hierin moet verwerken.
.
eindsnelheid volgens mijn grafiek bijna 40 m/s is. Dat is niet fijn om mee te landen
"niet fijn" is een eufemisme. Laten we het een doodsmak noemen. Komt overeen met een sprong van een 80 m hoog gebouw. Zonder parachute.
Maak dat dan eerst maar eens in orde voordat we over details als wat plotser of geleidelijker openende parachtes gaan praten. Die parachute moet op grotere hoogte open, en/of je hebt een grotere parachute nodig, en of er zit een of andere rare fout in je model.
Groet, Jan
beste Jan
Ik had om de minimale oppervlakte van de parachute te berekenen Fz gelijk gesteld aan Flucht, en A geisoleerd. Toen heb ik voor v 5 m/s ingevuld, omdat dat een aangename snelheid is om mee te landen. Hiermee kwam ik op een oppervlakte van 55,5 m2 uit. Heb ik wat over het hoofd gezien?
iets als (in pseudo code, nog in Coach-taal om te zetten):
Amax = 40 ' m2 - max oppervlak parachute
Fwconst = 0,5 * rho-lucht * Cw
A = 0
while (h < 2750 and h > 0) and (A < Amax) then
A = A + 2 ' 20 dt intervallen waarin de parachute volledig uitvouwt (20 x 2 = 40 = Amax)
Flucht = Fwconst * v^2 * A
a = (Fzw - Flucht)/m
dv = a * dt
... etc ... uitrekenen a,v,h
end while
'... parachute nu volledig uit (en als we al niet op de grond zijn)
'... berekenen a, v, h tot h < 0
.
beste Jan
Ik had om de minimale oppervlakte van de parachute te berekenen Fz gelijk gesteld aan Flucht, en A geisoleerd. Toen heb ik voor v 5 m/s ingevuld, omdat dat een aangename snelheid is om mee te landen. Hiermee kwam ik op een oppervlakte van 55,5 m2 uit. Heb ik wat over het hoofd gezien?
Misschien de "reality check"?
https://www.skydivetecumseh.com/2022/11/30/skydiving-equipment-list/#:~:text=The%20main%20parachute%20used%20for,less%20than%20100%20square%20feet!
..//.. the parachute used by a student skydiver will usually be between 220 and 260 square feet. In stark contrast, the main parachute utilized by a professional skydiving canopy pilot is often less than 100 square feet!
dus wellicht zit er nog ergens een fout in je model.
Stel het frontaal oppervlak met gesloten parachute is A=0.8m^2 en met helemaal open parachute 12m^2. Stel je laat de chute in 5 stappen open gaan en je tijdstap is 1seconde. Dan kan je een Coach modelregel doen zoals
als (hoogte<2750) en (A<12) dan A=A+(12-0.8)/5 eindals
Een parachute sprong die veel aandacht heeft gekregen is die van Baumgartner in 2012. Zou kunnen dat je een model maakt voor die sprong net als
https://www.natuurkunde.nl/vraagbaak/96506/verandering-valversnelling-op-hoogte
Informatie over hoogte, snelheid en tijd bij die sprong kan je vinden in een film op
https://www.redbull.com/int-en/fly-with-felix-red-bull-stratos-pov-video
Baumgartner begon op hoogte 38969m en landde op hoogte 1363m dat is allebei boven zee niveau denk ik. Op ca 2600m boven zee niveau bij 200km/h ging zijn parachute in ongeveer 5 seconde open. Hij kwam op de grond (1363m boven zee niveau) met ca 20km/h ofwel 5.6m/s
Natuurlijk verandert er veel tijdens de val, vooral met luchtweerstands kracht Fw=0.5*rho*cw*A*v^2. Bij het beginpunt is de dichtheid rho van de lucht veel kleiner dan bij de grond. Als de parachute open gaat, verandert oppervlak A en zeker ook de luchtweerstandscoëfficiënt cw.
Voor de constante eindsnelheid bij landing doe je Fw=Fz en met veind=5.6 geeft dat de waarde van cw*A met de nieuwe cw en de nieuwe A
In post 20:04 neemt Theo oppervlak A=0 voordat de chute open gaat. Doe dat niet. Met A=0 is er geen Fw zodat de snelheid veel te groot wordt. Bijv 900m/s op de hoogte waar de chute open moet gaan.
In je model zorg je toch ook dat de dichtheid rho vd lucht van begin tot de grond realistisch is? rho hangt vooral af van de temperatuur en de druk.
mvg, Ibtihal
Beste Ibtihal
Dankjewel. Hoe kan ik ervoor zorgen dat de dichtheid realistisch blijft? Kan ik een soortgelijke modelregel als voor het frontaal oppervlak gebruiken of wordt het wat heel anders?
Bij de parachute begin je wel degelijk met A=0: het ligt immers opgevouwen en (idealiter) neemt het geen oppervlak in. Dat wil niet zeggen dat je in vrije val naar beneden komt. Bij afspringen heeft het lichaam een oppervlak en een Cw waarde en daarmee begint de luchtwrijving ogenblikkelijk. Zoals parachutespringers sneller of langzamer kunnen dalen door zich als kogel of met uitgespreide handen als een groot oppervlak te gedragen en zo de hoeveelheid luchtwrijving (en afremming) wijzigen. De genoemde Fzw zou wellicht Fa genoemd moeten worden (Fa = Fzw - Fwr-lichaam of zoiets).
In elk geval richtte de pseudocode zich op toevoeging van de parachute. Niet op wat daarvoor al als krachten optrad.
Beste meneer De Klerk
Uw post 10:33 is zeer nuttig. Uit uw post 17:50 ("de luchtweerstand...van 0 N naar...") kon ik namelijk niet opmaken dat u ook nog een andere/eerdere luchtweerstands kracht Fwr-lichaam in gedachten had. Ik ben benieuwd hoeveel lezers dit wel beseffen. En of zij bij de omzetting van de pseudo code van post 20:04 naar Coach taal beseffen dat "A=0" een Coach startwaarde moet zijn en niet een van de "modelregels" waar de vraagsteller naar vraagt. Met A=0 als modelregel zou Coach namelijk in elke iteratie Flucht gaan berekenen met A=2. Is er in uw werkwijze dan ook nog een ander oppervlak (niet "A") voor Fwr-lichaam?
mvg, Ibtihal
Nee, alles wat niet met de parachute te maken heeft staat voor of achter dat "uitklap" modelcodestukje. En inderdaad A=0 is een beginwaarde en moet niet in elke iteratie opnieuw worden gebruikt.
Beste vraagsteller
"Hoe kan ik ervoor zorgen dat de dichtheid realistisch blijft?"
Kijk eens bij topic https://www.natuurkunde.nl/vraagbaak/96727/dichtheid-van-lucht-op-verschillende-hoogte
mvg, Ibtihal