[NA] Natuurkunde

[boukekoppejan]

Hey hallo,

Ik heb een vraag, ik heb van een docent een voorbeeld toets gekregen nu heeft deze beste man niet meer de antwoorden.

Kan iemand voor mij dit oefentoets maken (eventueel tegen betaling) Ik moet dit voor as maandag weten.......

Het gaat om waaierpompen druk verschilllen meten etc.

stuur dan ff een mail naar bkoppejan@yahoo.com dan kan ik je de toets opsturen.

of zie ook de bijlage....

Alvast vriendelijk bedankt

Bouke Koppejan

[ILUsion]

Post die toets eventueel gewoon hier, dan zullen er misschien wel mensen geprikkeld zijn in hun interesse

[boukekoppejan]

Is er niemand die me hiermee kan helpen?

Mvg,

Bouke

[ILUsion]

Ik had niet opgemerkt dat je de opgave gepost had, dus bij deze mijn eerste gedachten:

over vraag 1: enerzijds is de vraag al heel erg vaag uitgedrukt, bovendien is het niet echt leerstof voor middelbaar (in België toch niet, misschien in Nederland wel, maar dergelijke materiaaleigenschappen lijken mij niet echt interessant om al in het middelbaar te gaan uitleggen; anyhow, ik probeer te antwoorden zo goed ik kan)
A moet je zelf wel kunnen maken
B de nodige formules kan je ook uit je theorie halen (druk = spanning = F/A, Bernouilli: )
C hier ontbreekt een gegeven: je weet niet hoe groot het vat is (hoe veel volume, of hoe hoog), dus je kan ook de druk op de bodem van het vat niet berekenen, dus je kan ook niet berekenen hoe dik alles daar moet zijn. En waarschijnlijk ontbreekt er zelfs nog een tweede gegeven, namelijk hoe snel het water door die bovenste buis stroomt (maar ik moet toegeven dat hydrodynamica nu niet mijn specialisatiedomein is).
D idem als C in feite, maar het hangt een beetje af van wat je met je instromend water doet: laat je dat ophopen in je vat, of laat je het overstromen? Als je het laat ophopen, tja, pech dan; want als er daar maar water blijft bijpompen gaat dat toch op een goede keer barsten. Als je het laat overstromen, dan zie ik weinig problemen: je wand gaat ongeveer even dik moeten zijn (in de werkelijkheid zal je waarschijnlijk wel aanpassingen moeten doen, maar ik heb geen idee hoe die te berekenen).

Dus voor die C dan: eerst en vooral heb je de zwichtspanning van je materiaal nodig. Dus als je dan 700 Pa neemt in je buis met diameter 15 mm en dikte 2 mm. Voor een ronde buis kan je berekenen hoe veel kracht er op een dwarsdoorsnede staat door de vloeistof (F = p * opp. = 700Pa * 2 * pi * (15mm/2)² ), je weet natuurlijk dat je buis dat aankan, dus daaruit kan je de maximaal toegelaten spanning halen: je berekent op diezelfde doorsnede van je buis de oppervlakte die ingenomen wordt door het materiaal (A = pi((15mm+2mm)² - (15mm)²)). Je weet de oppervlakte en de kracht die je vloeistof uitoefent, dus je weet ook onder welke spanning je materiaal komt te staan. Je komt dan in uit dat:

De berekening laat ik je zelf uitvoeren, maar dat is wat ik uitkom. Nu moet je in feite ook nog een andere spanningscomponent gaan controleren: namelijk de spanning in de richting daar loodrecht op: snij je buis nu overlangs door: je krijgt dan een rechthoekige doorsnede in plaats van een cirkelvormige doorsnede. Maar je herhaalt het hele proces: dus kijken wel oppervlakte vloeistof je hebt en kijken welk oppervlakte materiaal. Als je dat allemaal invult, krijg je daar ook de spanning van je materiaal uit. Hier mag je wel veronderstellen dat je buis bv. L lang is (of 1 m ofzo). Want dat gaat toch helemaal tegen elkaar wegvallen, kan ik je al zeggen.

Je ziet dat daar de spanning groter is, dus ga je daarmee rekening moeten houden.

In je vat ga je berekenen wat de hoogte is, helemaal bovenaan heb je druk 0 (+1 atm, maar die valt weg tegen de atmosfeer die langs de andere kant ook aan het terugduwen is). Je gaat dan eigenlijk hetgene van hierboven omgekeerd herhalen: je berekent onderaan de druk (hiervoor heb je een dichtheid rho en diepte h nodig). En dan ga je ook weer naar dat tweede soort dwarsdoorsnede kijken op de bodem van je vat, zodat de kracht die je vloeistof zet op je vat, gedragen kan worden in spanning door je materiaal. Hier ga je ook weer met die diameters werken in plaats van echte oppervlaktes, omdat je bv. kan zeggen dat je de onderste micrometer neemt, maar je gaat die eveneens door elkaar delen, dus maakt dat niet uit. Neem je oppervlaktes dus gewoon lengtematen (* L).

Als uiteindelijke dikte van je vat, kom je dan uit op


Als je je afvraagt van waar die twee komt: in je doorsnede heb je zowel links als rechts van je vloeistof natuurlijk een rechthoekje van (x mm * L) zitten, dus tweemaal dat rechthoekje geteld om de kracht over te verdelen.

Met de andere vragen kan ik je niet helpen omdat ze zo specifiek zijn (en ik vrees zelfs aan de vragen te merken dat mijn werkwijzes misschien niet exact genoeg zouden kunnen zijn voor je leerkracht). Maar die andere twee vragen lijken me dingen die ook letterlijker in je theorie zullen staan (wat je dus even goed zelf kan gaan opzoeken dan).