Beweging zonder wrijving?

[Gulli]

Met een collega van me heb ik de volgende discussie; kan beweging plaatsvinden zonder wrijving? Het begon eigenlijk zo; als je een dik persoon (meer volume, oppervlak en massa) en een dun persoon naast elkaar op ski's zet en je laat ze de berg af glijden wie is er dan sneller beneden. De discussie raakte op een zijspoor en mijn collega zei; zonder wrijving kan er geen beweging plaatsvinden. Ik zeg, zonder wrijving kan er wel beweging plaatsvinden maar dat kan alleen in een perfecte situatie. Dus theoretisch gezien zou het moeten kunnen, stel je hebt een vacuum en een gewichtsloze toestand (geen lucht- of glij/rolweerstand). Hij heeft het over wrijving als voorwaarde van een beweging, ik heb het over wrijving als gevolg van een beweging. Wat is nou waar?

[MAX3400]

Euh... 2857867482348 kometen in het vacuum der ruimte? En ik heb ooit geleerd: vacuum levert geen wrijving.

En andersom; supergeleiders (op aarde, dus bij 9.8m/s² zwaartekracht) hebben ook geen wrijving maar wel beweging.

[ Voor 37% gewijzigd door MAX3400 op 06-11-2006 16:02 ]

[FragDaddy]

Gulli schreef op maandag 06 november 2006 @ 16:00:
Met een collega van me heb ik de volgende discussie; kan beweging plaatsvinden zonder wrijving? Het begon eigenlijk zo; als je een dik persoon (meer volume, oppervlak en massa) en een dun persoon naast elkaar op ski's zet en je laat ze de berg af glijden wie is er dan sneller beneden. De discussie raakte op een zijspoor en mijn collega zei; zonder wrijving kan er geen beweging plaatsvinden. Ik zeg, zonder wrijving kan er wel beweging plaatsvinden maar dat kan alleen in een perfecte situatie. Dus theoretisch gezien zou het moeten kunnen, stel je hebt een vacuum en een gewichtsloze toestand (geen lucht- of glij/rolweerstand). Hij heeft het over wrijving als voorwaarde van een beweging, ik heb het over wrijving als gevolg van een beweging. Wat is nou waar?

Ik denk aan beweging in de ruimte. Daar is nagenoeg geen weerstand en dus ook geen wrijving.

Maar dan nog is wrijving het gevolg van een beweging en niet de oorzaak of een voorwaarde.

[Osiris]

Wrijving is uiteraard 't gevolg van een snelheidsverschil van 2 stoffen. Als jij in 't vacuum een balletje wegschopt in de ruimte uit de spaceshuttle en we nemen ff aan dat de ruimte daaro "perfect" vacuum is, dan is er geen wrijving (bij gebrek aan 'lucht'), maar wel beweging, immers, hij gaat van je af.

[Beugelfles]

Ben geen natuurkundige maar Maglev (die duitse magnetische botstrein) ondervindt zeer weinig wrijving. Behalve luchtweerstand, maar dat zou je dus in een vacuum kunnen oplossen.

[MAX3400]

grolschbeugel schreef op maandag 06 november 2006 @ 16:03:
Ben geen natuurkundige maar Maglev (die duitse magnetische botstrein) ondervindt zeer weinig wrijving. Behalve luchtweerstand, maar dat zou je dus in een vacuum kunnen oplossen.

In ieder geval, zoals de TS vraagt, een wrijving als gevolg van of als oorzaak van beweging ten opzichte van de bron van bewegen (magneetvelden).

[Sparhawk]

kijk eens naar een piëzo-actuator (hier een linkje). Is een stukje keramisch materiaal, met de leuke eigenschap dat als je zorgt voor een spanning over de uiteinden (zeg ca. 100V) dan rekt het iets (ca. 0.1% van de oorspronkelijke lengte) uit. Ik gebruik dit soort precisieactuatoren op dit moment bij mijn afstuderen, en ik kan je verzekeren dat dit erg dicht bij beweging zonder wrijving komt. Moet je echter met een goede materiaalkundige/chemicus gaan definiëeren of het op atomair niveau ook wrijving is.

Edit: wat dacht je van een ijzeren staaf in de ruimte verwarmen (hoe laat ik in het midden). Ding wordt langer, en dat lijkt me ook wel beweging zonder wrijving.

Het grootste probleem hier is echter dat je goede definities (op atomair niveau) van beweging en wrijving nodig hebt om eventueel tot een eensluitend oordeel te komen. Ik denk dat deze hele kwestie dus meer taalkundig dan wetenschappelijk van aard is. Zie hieronder de veel betere uitleg van Fragfrog (_{zo tevreden dan?} )

[ Voor 30% gewijzigd door Sparhawk op 06-11-2006 16:35 ]

[FragFrog]

Gulli schreef op maandag 06 november 2006 @ 16:00:
Hij heeft het over wrijving als voorwaarde van een beweging, ik heb het over wrijving als gevolg van een beweging. Wat is nou waar?

Hangt een beetje af van je definitie van wrijving Als wrijving gedefinieerd wordt als zijnde energieoverdracht door interactie tussen object en omgeving is er geen wrijvingloze versnelling mogelijk - actie = reactie, als een object ten opzichte van zijn omgeving wil versnellen zal hij op de een of andere manier energie aan zijn omgeving moeten afstaan.

Echter, in een meer alledaagse definitie van wrijving zoals bijvoorbeeld bij een bal die in een zwaartekrachtveld momentum krijgt is er geen wrijving nodig om de beweging op gang te krijgen, en zal er in niet-ideale situaties altijd wrijving ontstaan.

Persoonlijk neig ik naar het laatste scenario, wrijving is sowieso veel te alledaags om een formele beschouwing aan vast te knopen in mijn opinie

//edit
Foei Sparhawk, een beetje je post editten met datgene wat ik ging zeggen

[ Voor 4% gewijzigd door FragFrog op 06-11-2006 16:21 ]

[Juup]

De TS heeft gelijk. Wrijving is geen voorwaarde voor beweging maar een gevolg van de relatieve beweging van 2 objecten langs elkaar.

[ Voor 4% gewijzigd door Juup op 06-11-2006 16:57 ]

[Mr. Detonator]

actie=reactie

dat gaat in principe voor álles op

[ Voor 58% gewijzigd door Mr. Detonator op 06-11-2006 18:38 ]

[Part]

Als een vacuum de voorwaarde is voor een wrijvingsloze beweging dan is het niet mogelijk.
Een absolute vacuum bestaat niet zelfs niet in de ruimte.

[Wildfire]

Part schreef op maandag 06 november 2006 @ 18:45:
Als een vacuum de voorwaarde is voor een wrijvingsloze beweging dan is het niet mogelijk.
Een absolute vacuum bestaat niet zelfs niet in de ruimte.

Maar dan nog, als we ons beperken tot de vraag van de TS... wrijving is een gevolg, geen voorwaarde voor beweging. Als het een voorwaarde was, zou je in de ruimte dingen juist ontzettend moeilijk aan het bewegen moeten krijgen omdat je daar een near-perfect vacuüm hebt.

[MSalters]

Ja - niet in de ruimte, maar in superfluïde helium.
Wikipedia

[YellowCube]

grolschbeugel schreef op maandag 06 november 2006 @ 16:03:
Ben geen natuurkundige maar Maglev (die duitse magnetische botstrein) ondervindt zeer weinig wrijving. Behalve luchtweerstand, maar dat zou je dus in een vacuum kunnen oplossen.

die trein ondervindt ook nog magnetische weerstand.
Het voordeel daarvan is dat deze weerstand afneemt naarmate de snelheid hoger wordt.
Nadeel is dat de luchtweerstand juist hoger wordt als de snelheid toeneemt.
Wet van Behoud van Ellende.

[Rukapul]

offtopic:
wetenschap: SG->WL

[Confusion]

Zonder wrijving kan je je niet afzetten en kan je dus niet in beweging komen; wat dat betreft heeft je collega sowieso gelijk. Als iets eenmaal in beweging is, zijn er zeer uitzonderlijke situaties waarin het in beweging kan blijven zonder dat er extra energie toegevoerd hoeft te worden, zoals het al genoemde vloeibare helium.

In andere gevallen, zoals de staaf die in de ruimte verwarmd wordt, is geen sprake van kinematische ("bewegings") wrijving, maar is wel sprake van de gegeneraliseerde versie daarvan: dissipatie. Als de hoeveelheid energie die na een proces extra in het systeem is opgeslagen kleiner is dan de hoeveelheid energie die gedurende het proces is toegevoerd, dan is er energie verloren gegaan. Dit is vrijwel altijd zo, ook in het geval van de staaf in de ruimte.

[Verwijderd]

Confusion schreef op maandag 06 november 2006 @ 22:29:
Zonder wrijving kan je je niet afzetten en kan je dus niet in beweging komen; wat dat betreft heeft je collega sowieso gelijk.

Ik denk dat hier allerlei zaken onder 1 noemer gegooid worden. Om beweging te veroorzaken is een energiebron nodig. Frictie is niet bij voorbaat nodig. Denk aan een veer van 10 m lang die met een wrijvingsloos mechanisme wordt "opgewonden". . . De veer word vergrendeld en een massa wordt er aan bevestigd. De veer wordt aan de andere zijnde aan een grote massa bevestigd. De aarde lijkt me wel massief genoeg

Na het ontgrendelen van die veer en het ontgrendelen van de bevestiging veer-massa onstaat ontlading van de opgeslagen energie en de massa schiet met een noodgang weg en frictie komt er niet aan te pas om de lancering te laten afgaan. Frictie belemmert de beweging. Dit voorbeeld is uiteraard de essentie van alle vormen van impuls voortstuwing.

Nu kan je je afvragen of er in een energie transformatie/transport proces ergens frictie noodzakelijk is om de energie in een impuls voortstuwing systeem op te slaan. Ik stel van niet, het is alleen een praktische belemmering waardoor de efficiënte van het impuls systeem verminderd wordt.

Uiteraard zou je gelijk hebben als je louter frictie-aandrijvingen zou beschouwen: mijn BMW motor heeft een frictie-koppeling en kan verder alleen maar voortgestuwd worden vanwege frictie van de banden op de weg maar ook een BMW motor kan bewegen zonder dat frictie er aan te pas komt: de motor kan bewegen vanwege momentum transport van mijn lichaam naar de motor (impulse voortstuwing) en ook kan de motor bewegen vanwege het gyroscopische element. . .als je vanuit een impuls beweging de rotatieas van de motor een hoekverdraaiing geeft beging een precessie koppel de motor en het gehele chassis te bewegen.

Frictie heeft er niets mee te maken.


Anderz

[redwing]

Tuurlijk kan er beweging plaats vinden zonder wrijving. Als ik een ideale situatie op aarde zou hebben zonder wrijving en daar van 10 meter hoogte een bal los zou laten blijt ie niet in de lucht hangen. Er moet dus wel een kracht op het object werken maar daarvoor heb je geen wrijving nodig. Dat wrijving vaak wordt gebruikt om ergens een kracht op te kunnen zetten is natuurlijk wel waar

[Verwijderd]

Ik zou voor jouw vraag een perfecte oplossing weten:

Het 'bijna' frictieloze vliegwiel. Men hangt het vliegwiel op een een vacuum ruimte en laat het vliegwiel zweven door mageneten. Door magneten aan de buitenkand kun je het vliegwiel laten bewegen. Zeer nuttig om gratis te kunnen acceleren na te hebben geremd. Ook voor elektrische auto's een uitkomst. Optrekken en remmen kosten extreem veel energie. Om 800 kilo van 120 km/u naar 0 af te remmen verspil je genoeg energie om een huiskamer in de winter van 0 naar 20 graden op te voeren voor niets. (ooit ergens gelezen en onthouden).

Waarom niet deze energie pompen in een extreem snel roterend vliegwiel. In vacuum zijn toerentallen van miljoenen geen probleem.

Sommige pedelecs (elektrisch ondersteunde fietsen, heb er zelf een ) laden de accu weer op als je gelijdelijk remt. Dit is voor auto's bijna onhaalbaar omdat je zeer veel massa aan elektrolyt nodig hebt om zoveel energie ineens kwijt te kunnen. Daarom is een vrij vliegwiel een betere optie dan dure generatoren in een elektrische auto of schijfremmen in een normale auto.

En nu de vraag wat een elektrische fiets nodig heeft aan energie (in mijn geval):

Accu 8,5 Ah 36v=306 watt/eff +- 10%. Acceradius 40km=130 min fietsen(gem. 18.5 km/u)=140 watt aan de motor. Voor fietsen heb je volgens mijn fitnessleraar 200 watt nodig (windstil,vlak met 20km/u) dus moet ik zelf 60 watt leveren. Dan komt de fabrikant met het predicaat tot 70% ondersteuning zijn woord redelijk na. Fiets is 36 kg en ik weeg 80 kilo=116 kilo aan total load.
Conclusie: Op de een of andere rare manier komt fietsen dicht in de buurt van bijna frictieloze energie. Ik verstuw 116 kilo met 200 watt aan energie. Dat is nog geen 2 watt per kilo!! Trek dat eens door naar een auto en je weet wat voor achterlijke energiemonsters het zijn
Het geheim zit hem in snelheid en dus luchtweerstand. Aanlopende remmen vreten ook extreem veel energie. Iets wat vaak voorkomt.

Elektrische auto's zouden de mogelijkheid moeten krijgen om van dit vrije vliegwiel langzaam te laden als de auto uit staat en het vliegwiel nog energie heeft

PS: De enigste wrijving van dit principe zijn magnetische velden en vooral de flux van het rare-earth principe (megneetkracht over magneetkracht, inductief). Deze wrijving is bijna nul.

Nu de vraag of uitzetting (uitzetting=beweging=energie) zonder wrijving mogelijk is? Nee!
Uitzetten kost energie en atomen kennen een onderlinge wrijving

[ Voor 59% gewijzigd door Verwijderd op 07-11-2006 05:31 ]

[Confusion]

Verwijderd schreef op maandag 06 november 2006 @ 23:43:
Denk aan een veer van 10 m lang die met een wrijvingsloos mechanisme wordt "opgewonden"

Om te bewijzen dat beweging wrijvingsloos kan ontstaan, moet je dus het bestaan van een wrijvingsloos mechanisme waarmee een veer kan worden opgewonden aannemen. Maar zo'n mechanisme bestaat niet. Om de veer op te winden is dissipatie nodig. Anders heb je een perpetuum mobilé gemaakt: iets waar je zonder energieverlies energie in kan opslaan en het zonder energieverlies weer uit kan halen.

[ Voor 14% gewijzigd door Confusion op 07-11-2006 08:46 ]

[Confusion]

redwing schreef op dinsdag 07 november 2006 @ 01:09:
Tuurlijk kan er beweging plaats vinden zonder wrijving. Als ik een ideale situatie op aarde zou hebben zonder wrijving en daar van 10 meter hoogte een bal los zou laten blijt ie niet in de lucht hangen. Er moet dus wel een kracht op het object werken maar daarvoor heb je geen wrijving nodig. Dat wrijving vaak wordt gebruikt om ergens een kracht op te kunnen zetten is natuurlijk wel waar

Als je zelf eerst energie aan een systeem toevoegt onder verlies door dissipatie, dan kan je een systeem creëren dat vervolgens wrijvingsloos 'in beweging' komt. Maar creëer je dan wrijvingsloze beweging? Daarvoor moeten we even naar een fundamentele kwestie: wat is beweging?

Sinds Einstein's relativiteitstheorie weten we dat er niet zoiets is als absolute rust. Wij bewegen bijvoorbeeld ten opzichte van de zon. Een bal die jij naar 10 meter hoogte brengt, beweegt tijdelijk iets anders dan de gehele aarde ten opzichte van de zon. De vraag is dus hooguit of je een verandering van beweging wrijvingsloos kan ontstaan. Rust is geen speciale toestand, rust betekent alleen maar dat je ten opzichte van een willekeurig iets toevallig niet beweegt. Of je iets wrijvingsloos in beweging kan brengen, of je beweging kan creëren blijkt daarmee eigenlijk helemaal geen betekenisvolle vraag te zijn.

[Verwijderd]

Nog even over wrijving in de ruimte: Remt elke zonnestraal niet een heel klein beetje een object af? Net als wanneer een zonnestraal een ruimte-zeilschip elke keer een klein duwtje geeft?

[Verwijderd]

Confusion schreef op dinsdag 07 november 2006 @ 08:44:
[...]

Als je zelf eerst energie aan een systeem toevoegt onder verlies door dissipatie, dan kan je een systeem creëren dat vervolgens wrijvingsloos 'in beweging' komt. Maar creëer je dan wrijvingsloze beweging? Daarvoor moeten we even naar een fundamentele kwestie: wat is beweging?

Sinds Einstein's relativiteitstheorie weten we dat er niet zoiets is als absolute rust. Wij bewegen bijvoorbeeld ten opzichte van de zon. Een bal die jij naar 10 meter hoogte brengt, beweegt tijdelijk iets anders dan de gehele aarde ten opzichte van de zon. De vraag is dus hooguit of je een verandering van beweging wrijvingsloos kan ontstaan. Rust is geen speciale toestand, rust betekent alleen maar dat je ten opzichte van een willekeurig iets toevallig niet beweegt. Of je iets wrijvingsloos in beweging kan brengen, of je beweging kan creëren blijkt daarmee eigenlijk helemaal geen betekenisvolle vraag te zijn.

Ik wilde het net posten. Beweging t.o.v. wat? Door niets te doen beweeg je al. T.o.v. de zon bijvoorbeeld. Neem je aan dat iets niet in beweging is en je wilt er beweging in brengen. Zul je eerst wrijving nodig hebben (zoals jij al stelt). Neem je aan dat iets in beweging is, kan deze beweging plaats blijven vinden zonder wrijving.
Ofwel, alles valt en staat bij de aannames/afspraken die je aan het begin maakt.

[Verwijderd]

Confusion schreef op dinsdag 07 november 2006 @ 08:34:
[...]

Om te bewijzen dat beweging wrijvingsloos kan ontstaan, moet je dus het bestaan van een wrijvingsloos mechanisme waarmee een veer kan worden opgewonden aannemen. Maar zo'n mechanisme bestaat niet. Om de veer op te winden is dissipatie nodig. Anders heb je een perpetuum mobilé gemaakt: iets waar je zonder energieverlies energie in kan opslaan en het zonder energieverlies weer uit kan halen.

Om elke dag uit je bed te komen heb je ooit ook frictie nodig gehad (om er in te kruipen misschien wel). Je kan dus een argument opvoeren dat er frictie voor nodig is om uit een bed te kruipen. Te idioot voor woorden en deze aanpak past in geen enkele serieus argument.

Je gaat hier in op zaken die niet relevant zijn voor het onderliggende vraagstuk en stelt: als er nergens in het heelal frictie zou bestaan zou een praktische wereld zoals wij die kennen niet mogelijk zijn. . .misschien zou de evolutie van het heelal zoals we het kennen wel onmogelijk zijn. . .frictie bestaat ook in sterren en zonder frictie zouden die sterren geheel anders ontwikkelen (of zelfs helemaal niet. . . misschien een interessant kosmologisch vraagstuk maar jij zou dit misschien wegwuiven omdat zonder frictie je zelfs deze vraag nooit kan stellen . .zonder leven op aarde zou de vraag van TS ook niet ontstaan zijn.

Je kan wel keihard stelen dat impuls voortstuwing (inclusief het veranderen van een rechtlijnige beweging) lokaal wel kan (dat kan een reis naar Mars zijn) en op zich zelf staat en geen frictie nodig heeft. Elke dier en mens die omhoog gegooid kan zich in de ruimte bewegen(accelereren) en frictie is alleen maar een hinder voor dat proces. Voor een reis naar Mars geldt het zelfde. Als je dan gaat stellen dat je zonder frictie geen vrachtwagen met brandstof naar de raket krijgt en de bemanning zonder frictie niet naar hun werk kunnen rijden (plus nog meer frictie-zaken die nodig zijn om de maatschappij te laten functioneren die voor de reis betaald) dan ben je aan het mierenneuken en dat kunnen we missen als de ergste kiespijn . . .zonder frictie zou je niet eens kunnen mierenneuken.

Als je het op deze tour gooit houdt alles op en is alles wat Einstein ooit gezegd heeft ook lulkoek: die idiote trein van hem kom ook niet zonder frictie rijden. . .laat staan de snelheid van het licht behalen!. .. En die tweeling die een ruimtereis zouden maken met de halve lichtsnelheid kan je ook vergeten. . .Einstein zou zonder frictie niet bestaan hebben.

Zonder energie zou er ook niets bestaan.

[Rey Nemaattori]

Verwijderd schreef op dinsdag 07 november 2006 @ 04:57:
Accu 8,5 Ah 36v=306 watt/eff +- 10%. Acceradius 40km=130 min fietsen(gem. 18.5 km/u)=140 watt aan de motor. Voor fietsen heb je volgens mijn fitnessleraar 200 watt nodig (windstil,vlak met 20km/u) dus moet ik zelf 60 watt leveren. Dan komt de fabrikant met het predicaat tot 70% ondersteuning zijn woord redelijk na. Fiets is 36 kg en ik weeg 80 kilo=116 kilo aan total load.
Conclusie: Op de een of andere rare manier komt fietsen dicht in de buurt van bijna frictieloze energie. Ik verstuw 116 kilo met 200 watt aan energie. Dat is nog geen 2 watt per kilo!! Trek dat eens door naar een auto en je weet wat voor achterlijke energiemonsters het zijn
Het geheim zit hem in snelheid en dus luchtweerstand. Aanlopende remmen vreten ook extreem veel energie. Iets wat vaak voorkomt.

Je vergeet iets, en dat is luchtweerstand. Een fietser die 20km/h fietst verbruikt 9x minder energie dan een fietse die 60km/h fietse en 36 keer minder energie dan een fietser die 120km/h fietst. Wil je 120km/h fietsen dan zul je toch tegen de 10pk moeten leveren

Een beetje auto zuipt dus veel, onder andere doordat de topsnelheid hoger is en daar een grotere arbeid tegenoverstaat, massa heeft daar veel minder mee van te doen. Een auto weegt 10 tot 20x zoveel als een fietser, en die massa is, eenmaal op gang nauwelijks van invloed(hoogstens op de rolwrijving) Zaken als frontaal oppervlak en stroomlijning des te meer...

[blobber]

Verwijderd schreef op dinsdag 07 november 2006 @ 09:18:
[...]

Ik wilde het net posten. Beweging t.o.v. wat? Door niets te doen beweeg je al. T.o.v. de zon bijvoorbeeld. Neem je aan dat iets niet in beweging is en je wilt er beweging in brengen. Zul je eerst wrijving nodig hebben (zoals jij al stelt). Neem je aan dat iets in beweging is, kan deze beweging plaats blijven vinden zonder wrijving.
Ofwel, alles valt en staat bij de aannames/afspraken die je aan het begin maakt.

O.k. Ik zweef in de ruimte met een groot stuk lood.Ik gooi het lood weg, ikzelf schiet de andere kant op, geen wrijving aan te pas gekomen

[Confusion]

blobber schreef op woensdag 08 november 2006 @ 00:48:
O.k. Ik zweef in de ruimte met een groot stuk lood.Ik gooi het lood weg, ikzelf schiet de andere kant op, geen wrijving aan te pas gekomen

Zonder wrijving zou je het stuk lood niet weg kunnen gooien; het zou wrijvingsloos langs je handen glippen.

[Verwijderd]

Confusion schreef op woensdag 08 november 2006 @ 08:21:
[...]

Zonder wrijving zou je het stuk lood niet weg kunnen gooien; het zou wrijvingsloos langs je handen glippen.

Confusion, vaak lever je interessante en doeltreffende antwoorden op dit forum maar op dit onderwerp heb je kennelijk je verstand niet ingeschakeld.

Kan gebeuren

Als je dit soort domme antwoorden blijft inzenden krijg je de hoofdprijs voor idiote opmerkingen: dit is de prijs maar jou zal dit niet deren omdat de hamer wrijvingsloos langs je hoofd zal glijden.

Denk eens na man waar het over gaat!

Volgens jou zullen raketten dus niet kunnen werken: de hete moleculen van de verbranding zullen niet weg kunnen komen uit de verbrandingskamer van de raket en zullen alleen maar druk opbouwen omdat ze niet uit de straalpijp kunnen ontsnappen. . .de druk stijgt en de raket explodeert. . .sorry, dat kan zonder frictie natuurlijk ook niet . . . . in een explosie is een impulsvoortsuwing aan het werk en dat werkt volgens jou niet.

Blobber met zijn stuk look geeft juist een perfect voorbeeld van een impulsvoortstuwing. . .dat hij zonder frictie met het lood in de prakrijk de ruimte niet kan inkomen is een ander onderwerp.

[ Voor 4% gewijzigd door Verwijderd op 08-11-2006 12:20 ]

[bangkirai]

Ligt eraan hoe je het object in je hand houd......

Als je het alleen tussen de vingers houd, heb je een wrijvingscoëfficient nodig om het voorwerp tussen je vingers te kunnen houden om er een kracht/richting op uit te oefenen, anders zouden je vingers gewoon langs voorwerp glijden en geef je het voorwerp geen kracht mee.

Dus confusius heeft wel gelijk, als hij van deze veronderstelling uitgaat hoe het vastgehouden wordt.

Als je het echter zodanig in je hand houd, dat je palm van de hand tegen het object komt, zodat het voorwerp tegen je palm botst en daarna voorgeschoven wordt door je palmgedeelte, kun je het wel zonder wrijving weggooien. Of er moet een minieme kracht zijn, die het voorwerp laat wegglijden langs de zijkant, maar zelfs op dat moment, kun je al een voorwaartse kracht aan voorwerp geven, zolang een gedeelte nog tegen je palm rust.

Schreef terwijl iemand al antwoordde, hmm bovenstaande personen hebben beide gelijk. stuwstoffen kunnen maar 1 kant op, dus werkt eigenlijk als principe van lood vasthouden met handpalm, geen wrijving nodig.
Als de stuwstoffen de raket aan 2 richtingen kunnen verlaten, die tegengesteld zijn, waarbij er geen wrijving optreed in die 2 richtingen, zou de raket niet kunnen bewegen.

Hmm lastig uit te leggen, zou eigenlijk schetsjes moeten maken.

Volgens mij bedoelde topic starter trouwens, dat een auto wrijving nodig heeft om vooruittekomen met zn wielaandrijving. Voor zulke voorbewegingsmanieren is er wrijving nodig.

[ Voor 32% gewijzigd door bangkirai op 08-11-2006 12:49 ]

[Opperhoof]

Ik heb hier ook al wel eens over nagedacht. Alle energie die we nodig hebben voor vervoer wordt allemaal omgezet in wrijving en warmte. Wat nou als je de wrijving weg kan halen, dan heb je dus bijna geen energie meer nodig voor vervoer/transport.

Toen dacht ik, laten we een tunnel maken, daar bijna alle lucht uithalen en zo een vacuum maken. Als je daar een object in plaatst en deze een zetje geeft stopt het pas met bewegen totdat het wordt tegen gehouden.

Of te wel, dan krijg je zoiets: _{zij aanzicht,vooraanzicht}



Blauw is de tunnel, zwart is een soort van treintje en rood is een magneet.

[ Voor 5% gewijzigd door Opperhoof op 08-11-2006 12:39 ]

[Dido]

Opperhoof: leuk idee, maar hoeveel energie denk je dat het kost om die tunnel vacuum te krijgen en te houden?

[YellowCube]

Opperhoof schreef op woensdag 08 november 2006 @ 12:38:
Ik heb hier ook al wel eens over nagedacht. Alle energie die we nodig hebben voor vervoer wordt allemaal omgezet in wrijving en warmte. Wat nou als je de wrijving weg kan halen, dan heb je dus bijna geen energie meer nodig voor vervoer/transport.

Toen dacht ik, laten we een tunnel maken, daar bijna alle lucht uithalen en zo een vacuum maken. Als je daar een object in plaatst en deze een zetje geeft stopt het pas met bewegen totdat het wordt tegen gehouden.

Of te wel, dan krijg je zoiets: _{zij aanzicht,vooraanzicht}

[afbeelding]

Blauw is de tunnel, zwart is een soort van treintje en rood is een magneet.

is idd een geweldig idee en in theorie kun je daarmee zeer hoge snelheden halen.
Probleem is alleen dat het correct vacuum krijgen van een buis met afmetingen waar een heel treintje in past technisch gezien zo gigantisch moeilijk is en zoveel energie kost (om nogmaar niet te zwijgen over eventuele veiligheidsrisico's), dat het over het algemeen efficiënter is om gewoon te accepteren dat er luchtweerstand is.
wat Dido zegt dus
Je kunt wel op een slimme manier omgaan met die luchtweerstand zoals men dat bijv. bij de magneettrein in Duitsland gedaan heeft. Alles op een verhoogd traject zetten zodat de lucht makkelijk onder het voertuig door kan.

[Osiris]

Als ie eenmaal vacuum is en je bouwt fatsoenlijke luchtsluizen, dan hoeft 't niet zoveel moeite te kosten lijkt me?

[Verwijderd]

bangkirai schreef op woensdag 08 november 2006 @ 12:27:
Ligt eraan hoe je het object in je hand houd......


Als de stuwstoffen de raket aan 2 richtingen kunnen verlaten, die tegengesteld zijn, waarbij er geen wrijving optreed in die 2 richtingen, zou de raket niet kunnen bewegen.

Als je een rechte pijp zou nemen zou het geen raket zijn! Trouwen zou die rechte pijp doorgaans ook niet bewegen al er wel frictie was. . . .het een en ander zou afhankelijk zijn van geometrie en gas stromingen: met twee tegenovergestelde uitlaten kan je weldegelijk beweging veroorzaken. . .juist meer zo zonder frictie!. . .frictie is een lastpost!

Als je een dergelijke constructie gaat bouwen heb je op allerlei manieren met frictie te maken en zal je er uitewindelijk rekening mee moeten houden. . .dat staat buiten kijf.

Een Ramjet en een Scramjet zijn beide "kachelpijp" reactiemotoren waarbij de impulsvoortstuwing het operationele principe vormt en frictie alleen maar een belemmering is voor de ontstane beweging.

Einde vortexverhaal.

[ Voor 7% gewijzigd door Verwijderd op 08-11-2006 13:58 ]

[eamelink]

Osiris schreef op woensdag 08 november 2006 @ 12:55:
Als ie eenmaal vacuum is en je bouwt fatsoenlijke luchtsluizen, dan hoeft 't niet zoveel moeite te kosten lijkt me?

Klopt

Met auto's gaat het niet lukken, maar als je een beetje handige vorm capsules maakt dan moet je een eind kunnen komen met luchtsluizen waar maar heel weinig weglekt.

Overigens hoeft het natuurlijk ook niet 'vacuüm' te zijn, een halvering van de druk zou al gigantisch schelen

[Chubbchubb]

offtopic:
Dat idee van Opperhoof is natuurlijk erg leuk, alleen niet voor iemand die ervoor moet betalen vrees ik. Vogens mij kun je dan nog beter het treintje (of treintjes) vooruit stuwen dmv een drukverschil op te bouwen. Achter hoge druk, voor lage en het treintje gaat vanzelf wel vooruit. Dan heb je wel nog steeds wrijving van de lucht tegen de wand.

beweging zonder wrijving is afaik mogelijk in theorie, in praktijk wordt dat erg lastig en in de meeste gevallen hier op aarde moet ik confusion toch gelijk geven, zonder wrijving geen beweging. Een auto beweegt alleen maar dmv wrijving. Wanneer je op aarde iets wrijvinsloos wil laten bewgen, dan kost het gewoon teveel om dat te doen over een langere afstand.

[Rey Nemaattori]

Confusion schreef op woensdag 08 november 2006 @ 08:21:
[...]
Zonder wrijving zou je het stuk lood niet weg kunnen gooien; het zou wrijvingsloos langs je handen glippen.

Je zou een massa ook d.m.v magnetische inducte kunnen wegschieten...je mist wel een beetje het punt though. Je hebt gelijk, maar op die fiets is geen enkel gedachten-experiment mogelijk ^_^

[Verwijderd]

Rey Nemaattori schreef op dinsdag 07 november 2006 @ 22:38:
[...]


Je vergeet iets, en dat is luchtweerstand. Een fietser die 20km/h fietst verbruikt 9x minder energie dan een fietse die 60km/h fietse en 36 keer minder energie dan een fietser die 120km/h fietst. Wil je 120km/h fietsen dan zul je toch tegen de 10pk moeten leveren

Een beetje auto zuipt dus veel, onder andere doordat de topsnelheid hoger is en daar een grotere arbeid tegenoverstaat, massa heeft daar veel minder mee van te doen. Een auto weegt 10 tot 20x zoveel als een fietser, en die massa is, eenmaal op gang nauwelijks van invloed(hoogstens op de rolwrijving) Zaken als frontaal oppervlak en stroomlijning des te meer...

Het geheim zit hem in snelheid en dus luchtweerstand.

Dat zei ik beste kerel

Een uur fietsen kost 'gemiddeld' = (bijvoegsel) = niet verplicht mits. 200x3600 joule aan energie. Het lichaam verstouwd hierbij 235 Kcal=224 watt effectief, dus het verhaal klopt heel aardig

[ Voor 10% gewijzigd door Verwijderd op 09-11-2006 19:42 ]

[Verwijderd]

Confusion schreef op dinsdag 07 november 2006 @ 08:34:
[...]

Om te bewijzen dat beweging wrijvingsloos kan ontstaan, moet je dus het bestaan van een wrijvingsloos mechanisme waarmee een veer kan worden opgewonden aannemen. Maar zo'n mechanisme bestaat niet. Om de veer op te winden is dissipatie nodig. Anders heb je een perpetuum mobilé gemaakt: iets waar je zonder energieverlies energie in kan opslaan en het zonder energieverlies weer uit kan halen.

Ik neem aan dat je deze opmerking maakt opgrond van thermodynamische principes?

In dat geval, moet je er wel ff rekening mee houden dat er een belangrijk natuurkundig proces is dat thermodynamica met de voet treed (of eigenlijk niet voldoet aan de voorwaatden om thermo toe te kunnen passen.): Kosmologische evolutie. Deze trekt zich niks aan van enige notie van behoudt van energie (dit omdat de lagrangiaan van een homogeen en isotroop heelal geen tijdstranslatie symmetrie bezit, als ik me niet vergis is deze namelijk proportioneel met de expansie coefficient a(t) , die zich duidelijk niet linear hoeft te ontwikkelen.)

En waar geen behoudt van energie is (eeste hoofdwet) is geen thermodynamica. Het daarom prima mogelijk, dat de expansie van het heelal op wrijvingsloze manier lijdt totstand komen van beweging van enige soort. Ik heb alleen geen zin om dit na te gaan proberen te rekenen, o.a. i.v.m het optreden nare PDE's.


(Daarnaast zie ik inderdaad niet in waarom het onmogelijk is een lode bal die in mijn vuist past weg te gooien, tenzij het argument is dat ik niet wrijvingsloze manier van mijn spieren gebruik kan maken.)

[Confusion]

Ik maak mijn opmerking inderdaad op grond van thermodynamische principes. Kortweg gezegd: bij vrijwel elke uitwisseling van energie treedt dissipatie op, dus is het inderdaad onmogelijk iets macroscopisch te doen zonder dissipatie. Dat vind ik niet triviaal, als je ziet hoe vaak mensen processen bedenken die de hoofdwetten overtreden.

Vragen als "kan je wrijvingsloos beweging initiëren" zijn dan vragen die voortkomen uit een gebrek aan natuurkundige kennis: wat wordt hier precies bedoeld met 'wrijving'? Als zuiver kinematische wrijving wordt bedoeld, dan klopt het antwoord dat Vortex2 geeft: als je een situatie goed afstelt, dan kan je impulsvoortstuwing bereiken. Maar: so what? Heeft de topicstarter nu een antwoord waar hij iets aan heeft? Heeft hij iets geleerd? Nee, hij weet eigenlijk helemaal niet wat 'wrijving' eigenlijk is.

Wat betreft je opmerking over het heelal: prima, dan kan op die manier beweging dissipatieloos geïniteerd worden. Maar waar komt dat in de praktijk op neer? Volgens mij niet op iets waar de mens ooit mee in aanraking gaat komen.

[Metro2002]

Lijkt me toch vrij simpel:

waarop kom je sneller vooruit:

- je auto op een ijsbaan zetten (zeer weinig wrijving)
- je auto op asfalt zetten (zeer veel wrijving)

om te versnellen is vrijwing dus noodzakelijk, om een constante snelheid te behouden wil je het liefst zo min mogelijk wrijving (je voorbeeld met skis dus, anders zaten er wel spikes onder ).

[ Voor 5% gewijzigd door Metro2002 op 10-11-2006 09:02 ]

[Verwijderd]

Waarom is wrijving noodzakelijk voor versnelling?
Voor versnelling is een kracht nodig.
In het dagelijks leven wordt de kracht op één of andere manier opgewekt en mechanisch overgebracht. Je maakt dan bijna altijd gebruik van wrijving, echter niet altijd. Ik verzin een gedachtenexperiment: je hebt twee kubusjes, die geheel wrijvingsloos tov elkaar kunnen bewegen. Als je die op elkaar zet en je tilt de onderste exact recht omhoog gaat de bovenste ook mee, maar is er geen sprake van versnelling door wrijving.
Behalve door het fysiek overbrengen van kracht, heb je nog veel fundamentelere manieren om ergens een kracht op uit te oefenen. Als eerste: de zwaartekracht uiteraard. Stel je springt uit een vliegtuig... zodra je je 'vrij' in de lucht bevindt begin je met versnellen. Komt dit door jouw wrijving met de lucht? Met de aarde? Met marsmannetjes?
Een vergelijkbare kracht is de lorentzkracht; een die werkt op een metalen voorwerp, wanneer hier stroom door loopt en het zich in een magneetveld bevindt. Ook hier geen sprake van wrijving...

Conclusie: wrijving is niet noodzakelijk voor versnelling/beweging, wel verrekte handig

Overigens zijn de heren fysici er nog niet helemaal over uit wát wrijving nu precies is en hoe het precies werkt, maar dat staat hier redelijk los van...

[ Voor 8% gewijzigd door Verwijderd op 10-11-2006 22:50 ]

[Verwijderd]

Confusion schreef op vrijdag 10 november 2006 @ 08:49:.
Vragen als "kan je wrijvingsloos beweging initiëren" zijn dan vragen die voortkomen uit een gebrek aan natuurkundige kennis: wat wordt hier precies bedoeld met 'wrijving'? Als zuiver kinematische wrijving wordt bedoeld, dan klopt het antwoord dat Vortex2 geeft: als je een situatie goed afstelt, dan kan je impulsvoortstuwing bereiken. Maar: so what? Heeft de topicstarter nu een antwoord waar hij iets aan heeft? Heeft hij iets geleerd? Nee, hij weet eigenlijk helemaal niet wat 'wrijving' eigenlijk is.

Nou hij heeft in iedergval antwoord op zijn vraag: 'wrijving' is niet noodzakelijk voor het totstand komen van bewegen. Het is echter onoverkomenlijk, dat er bij het tot standbrengen van die beweging wijving optreedt. Zijn oorspronkelijk discussie ging over skieen. En met namen over naarbeneden skieen, een situatie waar duidelijk de beweging niet wordt veroorzaakt door wrijving. Dat wil zeggen, als er geen wrijving was, zou je alleen maar harder van een berg af skieen.

(Wat overigens wel weer zo is, is dat invrijwel alle dagelijkse situaties is wrijving essentieel om beweging te stoppen. Eigenlijk het enige wat ik zosnel kan bedenken is het geval van hybride aandrijving van voetuigen, waarbij kinetische energie omgezet in potentiele energie, uiteraard met de onontkombare diispatie.)

[Gulli]

Ik wil niemand tegen het hoofd stoten maar de discussie is inmiddels op academisch niveau gekomen en dat was nooit de bedoeling.

Ik weet dat wetenschappers een hekel hebben aan het woord "aanname", ik ben zelf een mierenneuker tot en met dus eigenlijk druist mijn vraagstelling een beetje tegen mijn eigen principes in. Maar het feit dat ik iets aanneem (in dit geval dat er op het te bewegen object geen wrijving plaatsvindt) is ook meteen de reden dat ik het in SG had gepost en niet in W&L. Confusion ik weet wat je duidelijk wil maken maar als je zegt dat je een staaf niet kan weggooien omdat er dan ook wrijving moet plaatsvinden dan ben je volgens mij inderdaad aan het mierenneuken over dingen die niet aan de orde zijn

Het heeft weinig gescheeld of de quantummechanica kwam eraan te pas terwijl mijn vraag eigenlijk heel simpel was. Ik weet ook wel dat je als je een object wil laten bewegen er ergens wrijving zal moeten plaatsvinden, als is het maar je vinger die niet van het oppervlak van het object afglijdt als je het wegduwt maar daar gaat de discussie ook helemaal niet over. Dat er wrijving is staat buiten kijf, dat wrijving op allerlei manieren probeert om je beweging te stoppen weten we ook allemaal, maar het is niet persé nodig om het object te laten bewegen of in beweging te houden. Wel energie, maar dat is een heel ander vraagstuk.

Ik denk dat ik vandaag meer geleerd heb dan alleen het antwoord op mijn vraag, ik heb denk ik ook geleerd waarom de wetenschap zo verrekte duur is. Als je ziet wat een ellenlange discussies deze vraag al teweeg kan brengen terwijl ze zo veel van de originele vraagstelling afwijken en op het moleculaire niveau worden behandeld, hoe zou het dan gaan met echt ingewikkelde vraagstukken?

Hoe dan ook, de input van iedereen is zeer gewaardeerd en ik zou zeggen ga gewoon door met discussieren want het (nieuwe) onderwerp is verder nog steeds erg interessant!

edit:

Overigens ben ik wel nog steeds benieuwd wie er nou eerder beneden is!

[Chubbchubb]

Gulli schreef op zaterdag 11 november 2006 @ 02:52:

edit:

Overigens ben ik wel nog steeds benieuwd wie er nou eerder beneden is!

Zolang je de luchtweerstand er niet bijhaalt zijn beiden even snel beneden. Dat kun je met een simpel free body diagram (als ik het goed heb) bewijzen. Zonder luchtweerstand valt massa helemaal weg bij de kracht die je nodig hebt om te accelereren.
Met luchtweerstand erbij moet je deze delen door de massa. Als je dan aanneemt dat die zwaardere persoon dezelfde Cd*A heeft (weerstandscoefficient * oppervlak) dan is die zwaardere sneller beneden.
Ik heb net wat met MatLab zitten spelen en dat komt er dus ook perfect uit. Zonder luchtweerstand zijn ze gelijk en loopt de snelheid op, met haalt de zwaardere het omdat zijn evenwichtssnelheid wat hoger ligt.
Uiteraard zou de zwaardere een wat hogere Cd*A moeten hebben maar ik kan niet 123 vinden van hoe de relatie is tussen massa en Cd*A .

edit:
200 meter bij een hoek van 30 graden zou voor iemand van 85 kg 11.2 sec duren, voor iemand van 65 11.71. Zet je Cd*A = 0, dus geen luchtweerstand duurt het in beide gevallen 9.54 sec en halen ze ongeveer 150 km/u op het einde .

[ Voor 10% gewijzigd door Chubbchubb op 11-11-2006 11:26 ]

[Verwijderd]

Chubbchubb:
Dat is als je als enige weerstand de luchtweerstand neemt. Wanneer je ook de weerstand tussen ski's en oppervlak meeneemt, krijg je juist het omgekeerde effect; die weerstand is evenredig met de kracht waarmee de ski tegen het oppervlak aan gedrukt wordt (en dus met de massa van de persoon). Nu dus de vraag welke overheerst. Zelf denk ik alsnog de luchtweerstand, omdat je op de fiets het verschil tussen wind mee <-> wind tegen veel meer merkt dan bijv asfalt <-> grindpad. Dus dan is de zwaardere alsnog sneller beneden, maar met een kleinere mage

[Chubbchubb]

Verwijderd schreef op zaterdag 11 november 2006 @ 15:46:
Chubbchubb:
Dat is als je als enige weerstand de luchtweerstand neemt. Wanneer je ook de weerstand tussen ski's en oppervlak meeneemt, krijg je juist het omgekeerde effect; die weerstand is evenredig met de kracht waarmee de ski tegen het oppervlak aan gedrukt wordt (en dus met de massa van de persoon). Nu dus de vraag welke overheerst. Zelf denk ik alsnog de luchtweerstand, omdat je op de fiets het verschil tussen wind mee <-> wind tegen veel meer merkt dan bijv asfalt <-> grindpad. Dus dan is de zwaardere alsnog sneller beneden, maar met een kleinere mage

Dat zeg ik toch? Tuurlijk zit wrijving tussen sneeuw en skies erbij, als ik die ook nog zou weghalen, dan gaat dat skiertje wel erg hard de helling af. Alleen maakt het voor die wrijving niet uit welke massa de skier heeft. Hoe groter de massa hoe groter de kracht naar beneden, maar ook hoe groter de wrijving. Dat heft elkaar dus op.
Ik neem een mu aan van 0.06, wat normaal is voor sneeuw.

[Verwijderd]

Chubbchubb schreef op zaterdag 11 november 2006 @ 15:56:
[...]

Dat zeg ik toch? Tuurlijk zit wrijving tussen sneeuw en skies erbij, als ik die ook nog zou weghalen, dan gaat dat skiertje wel erg hard de helling af. Alleen maakt het voor die wrijving niet uit welke massa de skier heeft. Hoe groter de massa hoe groter de kracht naar beneden, maar ook hoe groter de wrijving. Dat heft elkaar dus op.
Ik neem een mu aan van 0.06, wat normaal is voor sneeuw.

Ik ga nog even wat olie op het vuur gooien: wrijving is a volstrekt niet-liniair proces. De vereenvoudiging dat wrijving lineair is geld alleen is zeer bepreekte mate. Zelfs eenvoudige luchtweerstanden volgens Fw=A*C*1/2 *Rho*V² is een sterke vereenvoudiging omdat zodra je gaat bewegen de lucht dichtheid Rho veranderd, de coëfficiënt C veranderd en de werkelijke relatieve snelheid V niet meer zuiver te bepalen is. Ook met een ski op de sneeuw in verhouding tot kan je niets aannemen: een zeer lichte skiër gaat "luchtig" over de topjes van de sneeuwvlokjes zodat er veel lucht tussen de sneeuw deeltjes zit. . .een zeer zware skiër drukt de sneeuw tot een compacte massa waardoor er geen enkele vergelijking meer is met de "luchtige" skiër. Het indrukken van een sneeuwlaag tot een harde massa vergt ook veel energie. . .in deze zin zal een lichte skiër zeker winnen van een zware. . .als er geen luchtweerstand zou bestaan

Als je twee stukken ijzer over elkaar heen wrijft kan je in een tabel het frictie coëfficiënt vinden maar dat slaat nergens op als het oppervlak van het ijzer "schoon" is. . .het ijzer "last" zichzelf onder een lichte druk aan elkaar vast zonder zelfs dat er beweging is . . . .zonder enige moeite! Waar blijft dat het oppervlakkige idee over frictie dan?

Als je dus wilt weten wat er gebeurd als je "iets" gaat doen moet je wel alles wat er mee te maken heeft specificeren. Dit geldt ook voor het geven van antwoorden: als je antwoord iets zou moeten beteken moet je vooraf de randvoorwaarden en aannamen specificeren.

[Chubbchubb]

Tja, als je dat erin wilt programmeren, be my guest . Alleen, wanneer je dat allemaal erbij haalt zal het alsnog niet voor 100% kloppen. Dan kun je nog afkomen met wind, absorberen van schokken, verhitting van de ski's door wrijving... Je bent dan nog sneller (en goedkoper) klaar met een dikke en een dunne, stuur ze naar de alpen en laat ze van een helling af gaan. Dan weet je het ook.
K vind het een nogal rare post, eerst ga je met confusion in discussie omdat die aan t mierenneuken zou zijn, en nu ga je iets waar ik 5-10 minuten mee bezig ben geweest aanvallen omdat ik geen rekening houd met het samendrukken van sneeuw. Iets wat drastisch zou verschillen tussen een 65 kg en een 85 kg wegend persoon? Ik denk toch dat dat in die mu = 0.06 zit en de waarde voor Cd wordt ook gewoon empirisch bepaald
De topic starter vond dat zijn vraag over de 2 skiers nog niet opgelost was, bij deze. En we weten allemaal dat een natuurlijk proces volledig simuleren zowat onmogelijk is.
Maar nogmaals, jij bent kandidaat om al je zaken bij met model toe te voegen?
Btw. De wet van Bernoulli mag toegepast worden tot Mach < 0.3, dus meer dan 350 km/u (in de alpen zal dat wat lager zijn maar nog steeds meer dan 100 km/u), een aerodynamicus heeft er weinig problemen mee om dat aan te nemen, zeker in een progje dat in 10 minuten klaar moet zijn. Binnen die regio mag je aannemen dat de luchtdruk niet verandert.

[Verwijderd]

Chubbchubb schreef op zondag 12 november 2006 @ 17:05:
Tja, als je dat erin wilt programmeren, be my guest . Alleen, wanneer je dat allemaal erbij haalt zal het alsnog niet voor 100% kloppen. Dan kun je nog afkomen met wind, absorberen van schokken, verhitting van de ski's door wrijving... Je bent dan nog sneller (en goedkoper) klaar met een dikke en een dunne, stuur ze naar de alpen en laat ze van een helling af gaan. Dan weet je het ook.
K vind het een nogal rare post, eerst ga je met confusion in discussie omdat die aan t mierenneuken zou zijn, en nu ga je iets waar ik 5-10 minuten mee bezig ben geweest aanvallen omdat ik geen rekening houd met het samendrukken van sneeuw. Iets wat drastisch zou verschillen tussen een 65 kg en een 85 kg wegend persoon? Ik denk toch dat dat in die mu = 0.06 zit en de waarde voor Cd wordt ook gewoon empirisch bepaald
De topic starter vond dat zijn vraag over de 2 skiers nog niet opgelost was, bij deze. En we weten allemaal dat een natuurlijk proces volledig simuleren zowat onmogelijk is.
Maar nogmaals, jij bent kandidaat om al je zaken bij met model toe te voegen?
Btw. De wet van Bernoulli mag toegepast worden tot Mach < 0.3, dus meer dan 350 km/u (in de alpen zal dat wat lager zijn maar nog steeds meer dan 100 km/u), een aerodynamicus heeft er weinig problemen mee om dat aan te nemen, zeker in een progje dat in 10 minuten klaar moet zijn. Binnen die regio mag je aannemen dat de luchtdruk niet verandert.

In het verleden heb ik mezelf een "aanpak" aangemeten op zaken die met mensen te maken heeft dat het volgende inhoud:
1) Als er iets verkeerd gaat moet je niet de mensen waarvoor je verantwoordelijk bent de schuld geven. Een leider is verantwoordelijk voor wat "zijn" mensen doen;
2) Als ik iets uitgelgd heb en iemand snapt het niet dan zal ik het wel niet goed uitgelegd hebben.

In mijn laatste post heb ik getracht duidelijk te maken dat eenvoudige vragen niet met een fundamentele aanpak, zoals Confusion de zaak afdeed, te beantwoorden zijn. Toen iemand later de lucht weerstand van een skier wegtoverde maar de sneewfrictiecoeffient 0,06 wel in het geding bracht was het duidelijk dat de discussie ontspoord was en zinloos geworden was. . . iets dergelijks had iemand anders ook al opgemerkt.

Ik wilde uiteindelijk alleen maar opmerken dat als er een vraagstuk is dat de vrager zowel als de beantwoorder in acht behoort te nemen wat voor soort antwoord bedoeld is. Doe je dat niet dan gaat de vraag een eigen leven leiden en zal het antwoord lang op zich laten wachten. Als engineer wil ik in principe zo weinig mogelijk onnodige zaken in het geding brengen. Als je alles wat meespeelt gaat beschouwen wordt de rekening onbetaalbaar en krijgt de opdrachtgever een antwoord wat hij niet bedoeld had.

Mijn schuld dat je mijn bedoeling niet helemaal begreep.

[Chubbchubb]

ok, nou laat me dan nu duidelijk zijn:
ik reken zowel met de luchtweerstand als met wrijving.
wanneer ik mezelf kort quote:

200 meter bij een hoek van 30 graden zou voor iemand van 85 kg 11.2 sec duren, voor iemand van 65 11.71. Zet je Cd*A = 0, dus geen luchtweerstand duurt het in beide gevallen 9.54 sec en halen ze ongeveer 150 km/u op het einde .

Dan geloof ik dat ik zeg:
de luchtweerstand zorgt ervoor dat de zwaardere sneller beneden is dan de lichtere (met natuurlijk eenzelfde Cd*A voor beiden, wat ook niet echt klopt). Wanneer je de luchtweerstand weglaat, en alleen wrijving meerekent, dan komen beiden op het zelfde moment aan.

edit:
Wanneer je de en de luchtweestand en de wrijving weglaat, dan duurt de 200 meter slechts 9.04 sec.

Als engineer wil ik in principe zo weinig mogelijk onnodige zaken in het geding brengen. Als je alles wat meespeelt gaat beschouwen wordt de rekening onbetaalbaar en krijgt de opdrachtgever een antwoord wat hij niet bedoeld had.

Als je ingenieur bent, dan weet je ook dat je een natuurlijk verschijnsel redelijk/goed/erg goed kunt benaderen met enkele simpele berekeningen. Wil je het preciezer, dan zal dat meer tijd kosten. Volgens mij is dat een principe wat ongeveer iedereen weet, daar moet je niet hard voor hebben gestudeerd. Wanneer jouw baas naar je toekwam met die vraag en hij gaf je daar 15 minuten voor, dan had je het net zo gedaan als ik .

[ Voor 41% gewijzigd door Chubbchubb op 12-11-2006 20:33 ]

[Verwijderd]

Chubbchubb schreef op zondag 12 november 2006 @ 20:15:
ok, nou laat me dan nu duidelijk zijn:


Dan geloof ik dat ik zeg:
de luchtweerstand zorgt ervoor dat de zwaardere sneller beneden is dan de lichtere (met natuurlijk eenzelfde Cd*A voor beiden, wat ook niet echt klopt). Wanneer je de luchtweerstand weglaat, en alleen wrijving meerekent, dan komen beiden op het zelfde moment aan.

Nee hoor, zo werkt het niet. Die zwaardere skier komt in de sneew vast te zitten omdat ie er in wegzakt. . .het is poedersneew waarin ze aan het skien zijn!

edit:
Wanneer je de en de luchtweestand en de wrijving weglaat, dan duurt de 200 meter slechts 9.04 sec.

Weet je dat wel zeker van die 0,04 seconden?

Als je ingenieur bent, dan weet je ook dat je een natuurlijk verschijnsel redelijk/goed/erg goed kunt benaderen met enkele simpele berekeningen. Wil je het preciezer, dan zal dat meer tijd kosten. Volgens mij is dat een principe wat ongeveer iedereen weet, daar moet je niet hard voor hebben gestudeerd. Wanneer jouw baas naar je toekwam met die vraag en hij gaf je daar 15 minuten voor, dan had je het net zo gedaan als ik .

Ik kan me niet herinneren dat mijn baas met die vraag naar me toe kwam. Ik zat in het bouwen van papierfbrieken. Over skien kregen we nooit vragen. We gingen gewoon na het werk de berg op en gingen skien zonder over frictie te denken.

[Chubbchubb]

Verwijderd schreef op maandag 13 november 2006 @ 02:24:
[...]
Weet je dat wel zeker van die 0,04 seconden?

Ik begrijp wat je bedoelt, maar nogmaals, ik nodig je uit om een nieuw uitgebreider model te maken met alle opmerkingen die je maakt over aannamens. Misschien kom je dan op een waarde uit die 5% nauwkeuriger is. Alleen, hoeveel maanden ben je dan aan het rekenen? Ik noem maar CFD om de aerodynamica van de skier uit te rekenen bij iedere snelheid + de compressibiliteit van de lucht, FEM voor de buiging van de ski door schokken, een numerieke analyse voor het opwarmen van de ski + het inzakken van de sneeuw. Dan neem je dus beter een dikke en een dunne en je trekt ermee naar de alpen. Het probleem dat je dan hebt is dat ze precies even goed moeten kunnen skien. En dan nog zullen je resultaten van je nieuwe model niet kloppen met de werkelijkheid aangezien er ook in CFD, FEM en in je numerieke analyse aannamens gemaakt worden van hoe de natuur werkt.
Ik geef ook gewoon liever getallen dan percentages. Wanneer de tijd met luchtweerstand en wrijving voor de persoon van 85 kg 100% is, dan is het in het geval zonder luchtweerstand met wrijving 85% en zonder beide 81%. De lichtere zou 105% van de tijd nodig hebben wanneer er met de 2 weerstanden rekening gehouden wordt (en ja, ook deze percentages kun je tot nano uitrekenen). Persoonlijk haat ik het om resultaten te geven met percentages omdat ze mij zo weinig zeggen.

[Verwijderd]

Chubbchubb schreef op maandag 13 november 2006 @ 09:00:
[...]

Ik begrijp wat je bedoelt, maar nogmaals, ik nodig je uit om een nieuw uitgebreider model te maken met alle opmerkingen die je maakt over aannamens. Misschien kom je dan op een waarde uit die 5% nauwkeuriger is. Alleen, hoeveel maanden ben je dan aan het rekenen? Ik noem maar CFD om de aerodynamica van de skier uit te rekenen bij iedere snelheid + de compressibiliteit van de lucht, FEM voor de buiging van de ski door schokken, een numerieke analyse voor het opwarmen van de ski + het inzakken van de sneeuw. Dan neem je dus beter een dikke en een dunne en je trekt ermee naar de alpen. Het probleem dat je dan hebt is dat ze precies even goed moeten kunnen skien. En dan nog zullen je resultaten van je nieuwe model niet kloppen met de werkelijkheid aangezien er ook in CFD, FEM en in je numerieke analyse aannamens gemaakt worden van hoe de natuur werkt.
Ik geef ook gewoon liever getallen dan percentages. Wanneer de tijd met luchtweerstand en wrijving voor de persoon van 85 kg 100% is, dan is het in het geval zonder luchtweerstand met wrijving 85% en zonder beide 81%. De lichtere zou 105% van de tijd nodig hebben wanneer er met de 2 weerstanden rekening gehouden wordt (en ja, ook deze percentages kun je tot nano uitrekenen). Persoonlijk haat ik het om resultaten te geven met percentages omdat ze mij zo weinig zeggen.

Je aanpak t.a.z.v. de vereenvoudigen zijn uiteraard geldig als je over problemen praat die binnen bepaalde grenzen van kennis vallen. De variabelen zijn dan ongveer bekend en zullen niet al te veel varieren. . .iets wat je deed met de aanname van de frictie van sneew. Je hebt dit echter gedaan zonder specificaties en daarmee is het volstrekt onduidelijk over wat type sneew je het had. Ik heb deze onduidelijkheid aangegrepen om naar de extreme uiteinden van de mogelijkheden te verwijzen en dan beland je op "glad ijs": losse poerdersneew is in een skigebied volstrekt een mogelijkheid. . .verse sneew kan ook zeer nat zijn en dan is het frictiegedrag weer totaal anders. Als je harde compacte sneew bedoeld waar al 10000 skiers overheen gegaan zijn zou je frictie coeficient van 0,06 misschien ongeveer kunnen kloppen maar zoiets heb je niet als zodanig gespecifiseerd. Het algemene vraagstuk of een zware skier eerder benden zou zijn dan een lichte kan je dus niet beantwoorden zonder strikte gegevens voor de condities te deponeren. Doe je dat niet dan kan een ieder er andere aannamens op na houden en een totaal ander antwoord ophoesten.

[Chubbchubb]

Verwijderd schreef op woensdag 15 november 2006 @ 00:40:
Je hebt dit echter gedaan zonder specificaties en daarmee is het volstrekt onduidelijk over wat type sneew je het had. Ik heb deze onduidelijkheid aangegrepen om naar de extreme uiteinden van de mogelijkheden te verwijzen en dan beland je op "glad ijs": losse poerdersneew is in een skigebied volstrekt een mogelijkheid. . .verse sneeuw kan ook zeer nat zijn en dan is het frictiegedrag weer totaal anders. Als je harde compacte sneeuw bedoeld waar al 10000 skiërs overheen gegaan zijn zou je frictie coefficient van 0,06 misschien ongeveer kunnen kloppen maar zoiets heb je niet als zodanig gespecificeerd. Het algemene vraagstuk of een zware skier eerder benden zou zijn dan een lichte kan je dus niet beantwoorden zonder strikte gegevens voor de condities te deponeren. Doe je dat niet dan kan een ieder er andere aannames op na houden en een totaal ander antwoord ophoesten.

Wanneer je de bewegingsvergelijking opstelt voor een skiër die naar beneden glijdt, en je neemt aan dat frictie lineair afhankelijk is van de kracht loodrecht op de sneeuw, dan krijg je:
F: m*a = m*g*sin(alfa) - mu*m*g*cos(alfa) - D
beide zijden delen door de massa en dan zie je dat de invloed van wrijving op de versnelling onafhankelijk is van het gewicht van de skiër. Het maakt met andere woorden niet uit welke mu je neemt voor beiden. Zolang je de luchtweerstand D niet meeneemt komen ze op hetzelfde moment beneden, neem je D wel mee, dan zul je zien dat de versnelling bij de zwaardere groter wordt omdat D/m dan kleiner is. Deze conclusie blijft hetzelfde op welk type sneeuw dan ook. Zelfs met een mu van 0.00001 of 0.1.
Met een paar simpele aannames, die in de natuurkunde toch echt niet zo heel vreemd zijn kun je dit al aantonen.
En nu kun je gaan muggenziften dat mu voor de ene skiër anders is dan voor de andere. De opmerking die ik dan terug zal sturen is dat mu ook afhankelijk is van de ski's en de wax zelf. Zelfs met 2 skiërs van een berg af te laten kun je het oneens zijn, want de ene zal wat beter kunnen skiën dan de andere, de wind moet identiek zijn, zon op de sneeuw, etc etc.
P.S. welk type sneeuw een mu heeft van 0.06, ik zou het echt niet weten. Ik doe niet aan skiën, het boeit me niet echt.

edit: m = massa skiër, a = versnelling, g = 9.81, alfa = hellingshoek, mu = wrijvingscoefficient, D = luchtweerstand

[Verwijderd]

Chubbchubb schreef op dinsdag 21 november 2006 @ 21:49:
[...]

Wanneer je de bewegingsvergelijking opstelt voor een skiër die naar beneden glijdt, en je neemt aan dat frictie lineair afhankelijk is van de kracht loodrecht op de sneeuw, dan krijg je:
F: m*a = m*g*sin(alfa) - mu*m*g*cos(alfa) - D
beide zijden delen door de massa en dan zie je dat de invloed van wrijving op de versnelling onafhankelijk is van het gewicht van de skiër.

Ik dacht dat deze discussie al over was!
De vereenvoudigingen die je weergeeft leert een student in eerste instantie als voorbeelden van bewegingsleer met een constante frictie coefficient en wordt gebruikt in eenvoudige dynamica berekeningen en voor zover er in de praktijk bewegingen met ongeveer constante frictie zich voordoen zijn de berekeningen bruikbaar en doelmatig. Maak je zelf echter niet wijs dat dergelijke vereenvoudigen de hoofdmoot van praktische bewegingen voorstellen.

Het maakt met andere woorden niet uit welke mu je neemt voor beiden. Zolang je de luchtweerstand D niet meeneemt komen ze op hetzelfde moment beneden, neem je D wel mee, dan zul je zien dat de versnelling bij de zwaardere groter wordt omdat D/m dan kleiner is. Deze conclusie blijft hetzelfde op welk type sneeuw dan ook. Zelfs met een mu van 0.00001 of 0.1.
Met een paar simpele aannames, die in de natuurkunde toch echt niet zo heel vreemd zijn kun je dit al aantonen.

De werkelijkheid laat zich niet foppen door simpele aannamens

En nu kun je gaan muggenziften dat mu voor de ene skiër anders is dan voor de andere. De opmerking die ik dan terug zal sturen is dat mu ook afhankelijk is van de ski's en de wax zelf. Zelfs met 2 skiërs van een berg af te laten kun je het oneens zijn, want de ene zal wat beter kunnen skiën dan de andere, de wind moet identiek zijn, zon op de sneeuw, etc etc.
P.S. welk type sneeuw een mu heeft van 0.06, ik zou het echt niet weten. Ik doe niet aan skiën, het boeit me niet echt.

Je slaat de plank volledig mis.
Je weet niet wat je mist!
Ook niet wat skiien betreft.

[ Voor 4% gewijzigd door Verwijderd op 23-11-2006 00:36 ]

[Chubbchubb]

Tja, dan beland je in een discussie of dat de bewegingsleer, aerodynamica, thermodynamica, mechanica,... de werkelijkheid precies moeten simuleren of op een redelijke manier mogen benaderen. Ik denk vooral het laatste en ik ben blij dat de 'eenvoudige dynamica', aerodynamica,... professoren van dezelfde mening zijn. Eisen dat de werkelijkheid precies moet gesimuleerd worden is simpelweg ondoenbaar, dat kan gewoonweg niet. Zelfs in zeer uitgebreide CFD en FEM berekeningen vind je linearizaties, xde orde polynomen of wat voor rare functies dan ook terug, zo gaat dat gewoon in de praktijk en daardoor heeft men veiligheidsmarges in iedere berekening. Wil je het preciezer weten, dan moet je ofwel testen in het echt, wat ook gebeurt maar lekker duur en alles behalve simpel is, ofwel het model zelf gaan verbeteren.
De snelheidsmeter in je auto is ook niet precies, maar als de wijzer op 80 staat, dan weet je toch dat je ongeveer 80 rijdt binnen een bepaalde marge. En het is nog altijd belangrijker om een snelheidsmeter te hebben, die ietwat fout is en dat ook te aanvaarden, dan de snelheidsmeter uit de auto te slopen omdat jij denkt dat die een fout heeft, ofniet?
Je kunt dan wel zeggen dat ik daarmee de plank volledig missla. Maar dan zou ik nogmaals voor de zoveelste keer van jouw een model willen zien met al je opmerkingen over mu als variabele van het type sneeuw en gewicht per ski, een (juiste en precieze! zonder aannamens of rare functies) CFD berekening van een skiër van 85 kg en een van 65, en alle andere opmerkingen. Wanneer daaruit blijkt dat de lichtere skiër eerder beneden is, dan heb je een punt over het misslaan van planken, eerder niet.
En ik denk dat je met dat precieze CFD berekeningsmodel behoorlijk wat geld kunt verdienen.

Eigenlijk vind ik deze discussie nogal zinloos geworden. Ik hoop dat de TS een antwoord op zijn vraag heeft gekregen. Wanneer hij dat antwoord niet precies genoeg vind, dan moet hij zich misschien maar wenden tot jou om een betere berekening te geven. Ik vrees dat zijn vraag echter sneller beantwoord zal worden door een zak aardappelen op een snowboard of slee te zetten en van een berg te duwen, daarna hetzelfde te doen met een lichtere zak. Een goedkopere oplossing is op een skateboard en van een helling af, maarja, dan kun je niet testen met poedersneeuw of gewone. Misschien is de lichtere zak wel eerder op beton, en de zwaardere sneller op asfalt? Who knows?