/ Forside/ Interesser / Videnskab / Fysik / Spørgsmål
Login
Glemt dit kodeord?
Brugernavn 

Kodeord  


Reklame
Top 10 brugere
Fysik
#NavnPoint
pbp_et 5378
svendgive.. 2190
transor 1763
berpox 1458
rubion 1050
3773 930
sipelip 890
vagnr 815
SimonGjer 695
10  CLAN 630
hvorfor sprøjter haveslangen?
Fra : bv32
Vist : 1934 gange
100 point
Dato : 05-12-06 15:08

Et elektrisk kredsløb kan jo godt sammenlignes med en haveslange, hvor spændingen er lige med trykket på haveslangen, mængde vand per sekund lige med strøm og åbningen ved enden af haveslangen lige med modstand.
Når man forestiller sig en vandhane kan man jo godt simulere modstand ved at åbne eller lukke mere eller mindre for vandhanen. Jo større åbningen jo mindre modstanden (og jo mere vand og dermed strøm).
Hvordan så med en haveslange når man presser enden mod hinanden ? Så sprøjter den jo. Er det ikke sådan at vandtrykket er konstant ? Men vandhanen sprøjter jo ikke når man næsten lukker den. Hvordan kan det være ?

 
 
Kommentar
Fra : natmaden


Dato : 05-12-06 16:32

Godt spørgsmål !
Du mener vel ,at når man trykker enden flad !
Det sker jo ved udgangen af slangen,
for hvis du trykkede slangen flad længere væk fra udgangen,
så ville den dryppe!
Det samme med vandhanen, den lukker ikke ved udgangen men et stykke derfra.
Hvis der er kommet et lillehul på slangen, så har du også et strålesprøjt,
binder du noget løsligt om hullet, eller holder hånden om så drypper det.

Det er den ikke den mængde, men måden (turbolensen) der giver strålen.
Tror også at turbolensen gør at vandet 'forener' sig med luften,
og derved bliver mere fyldigt.

Hvis du fylder en spand og tager tid, vil den fyldes langsommere,
uanset hvor du trykker på slangen!
Det beviser at du faktisk lukker for vandet.

Hvis du trykker enden af slangen sammen og fører den ned mod din fyldte spand,
vil der opstå et tryk(modstand) som du tydeligt kan mærke,
når du er tæt på vandet i spanden , opstår der en masse bobbler og trykændring,
når du fører slangen helt ned i vandet, så forsvinder trykket !
Det beviser at vandet blev mere fyldigt ved at 'forene' sig med luften.

Det er noget af det samme som en jetmotor ,,,, Næsten !

Det er ikke lige så nemt at sætte ord på, og min forklaring er ikke særlig god ved en fysikopgave.
Der kommer det nok mere hen i princippet i jetdysser og arodynamik,
Og så ender det mere i , at det er den manglende modstand(undertryk)
der giver kraften.
Feks så er det ikke vinden under en flyvinge der bærer flyet,
det er den manglende vind på oversiden der gør det !

Mvh. Jørgen




Kommentar
Fra : valde.


Dato : 05-12-06 17:06

I stedet for at sammenligne med elektrisk strøm, burde du nok sammenligne med et hydraulisk system. Hvor et let tryk med foden - på en stor cylinder, udløser et enormt tryk i de små hjulcylindre - Så stort et tryk at det bringer et vogntog til standsming. Når en væske slippes ud med stort tryk og møder luftmodstand kan det da godt sprutte og hvæse lidt (Sprøjte)

Kommentar
Fra : BertelBrander


Dato : 05-12-06 21:45

Haveslangen er ikke en perfekt ledning, der er modstand i den.

Meget forsimplet kan man sige at der er to modstande, en i slangen og en ved enden af slangen.
Hvis enden af slangen er åben, vil modstanden der være lille, og trykket tilsvarende lille, men når du trykker enden af slangen sammen vil modstanden der stige, og trykket også.

Man kan udtrykke det matematisk:
Vu = Vi*Ru/(Ru + Rs)

Ru er modstanden ved udløb, Rs er modstanden i slangen, Vi spænding (tryk) ved indløb (hanen) og Vu er spændingen (trykket) ved udløb. Det ses at hvis Ru øges vil Vu stige, da Rs er konstant.

Kommentar
Fra : bv32


Dato : 05-12-06 23:36

Jeg ville da tro at trykket på vandet er konstant ?

Kommentar
Fra : BertelBrander


Dato : 05-12-06 23:44

Trykket på vandet ved hanen (eller rettere ved vandværket) er konstant.

Men hvis du kunne måle trykket i en slange der er åben i enden kunne du måle at trykket falder jo længere du kommer væk fra hanen. Fordi der er en vis mængde modstand i slangen pr længde enhed.

Kommentar
Fra : snotbolle


Dato : 06-12-06 09:17

Ja der er altid et trykfald i en slange eller rør. Nu kan jeg ikke huske tallene, men da jeg aftjente min værnepligt i CF (dvs. som brandmand), der havde man nogle tabeller over tryktabet pr. meter. Det var ret vigtigt at vide når man f.eks. havde rullet 100 m slange ud og man gerne skulle kunne sprøjte med vand i den anden ende.

Kommentar
Fra : bv32


Dato : 06-12-06 09:57

Det må jo betyde at Bertelbrander har en pointe. Trykket er forskelligt forskellige steder i slangen afhængig af åbningen (og dermed modstanden) men det totale tryk er lige med trykket af vandværket (ligesom i et elektrisk kredsløb så). Er det så konklusionen ? Betyder det så ikke at trykket af vandværket ændrer sig med åbningen af vandhanen ? Hvis du har en vandhane (en Bellofix f.eks.) og åbner den en lille smule sprøjter vandet så med højt tryk, men hvis du åbner den helt falder trykket. Hvordan hænger det sammen med trykket af vandværket, det kan da ikke være konstant så ? (altså hvis der kun er én modstand i kredsløbet ville spændingen over den jo også være lige med spændingen af spændingskilden, uanset modsatnd, den falder eller stiger da ikke med størrelsen af modstanden).



Kommentar
Fra : pbp_et


Dato : 06-12-06 10:44

Modstand (elektrisk) er det forkerte at sammenligne med. Kan jeg sige med stor vægt efter 45 år i branchen; En field effect transistor i pinch-off er en langt bedre parallel. Den giver et flow, der næsten er uafhængigt af trykket, når bare det er over en vis minimumsgrænse. Og når så det flow koncentreres i et meget lille areal, kan det sprøjte næsten lige så godt som hvis du prøvede at lave sprøjt direkte fra vandhanen.
mvh
pbp
PS. Det der med tabeller og kurveskarer kender de også i VVS-branchen for faste rørinstallationer. Heller ikke der er der lineær sammenhæng mellem tryktab, flow og rørlængde.
PPS. Med "flow" menes antallet af liter pr. minut eller anden bekvem måleenhed

Kommentar
Fra : pbp_et


Dato : 06-12-06 10:46

Du skriver at vandhanen ikke sprøjter, når du næsten lukker for den. Det er samme pinchoff-effekt. Men selv om hanen er knebet næsten ned på dryppeniveauet, kan du stadig lave sprøjt ved hjælp af en finger du holder for

Kommentar
Fra : BertelBrander


Dato : 06-12-06 21:03

Citat
Betyder det så ikke at trykket af vandværket ændrer sig med åbningen af vandhanen?


Jo, men meget lidt. For hullet i vandhanen er meget lille i forhold til vandværkets kapacitet. Nogle steder kan man godt mærke på en vandhane at man åbner en anden.

Kommentar
Fra : pbp_et


Dato : 06-12-06 22:59

Der sker i øvrigt noget interessant, når du kniber slangen sammen: Den bliver tykkere, svulmer op, på tryksiden, og derfor bliver strømningsmodstanden mindre. Og når du så bremser flowet, bliver den strømningsmodstand, der skyldes vandets hastige bevægelse med deraf følgende turbulens, også mindre. Men hele arrangementet er svært at regne på, så VVS-folk der skal planlægge rørføring og længder og rørtykkelser gør lissom de gjorde andre steder, hvor det gik godt, eller også skal de gå ind i tabeller eller kurveskarer for den type rør, de vil bruge. Galvaniserede jernrør har eksempelvis meget større strømningsmodstand end PeXrør med samme hulstørrelse, og strømningsmodstanden afhænger også i faste installationer stærkt af vandets hastighed og temperatur. Koldt vand er en del mere trægtflydende end varmt, osse selvom det er over frysepunktet.
Eller sagt meget kort: Du kan ikke få en talmæssig model, der er lige til at regne på!
mvh
pbp

Accepteret svar
Fra : BertelBrander

Modtaget 100 point
Dato : 08-12-06 21:24

Ved nærmere eftertanke. Der er kun modstand i slangen når vandet bevæger sig, jo hurtigere vandet skal bevæge sig jo mere modstand.
Derfor er der samme tryk alle steder i slangen når du lukker for enden af slangen.
Når enden af slangen er helt åben skal vandet bevæge sig hurtigt, og der er meget modstand og der er derfor kun lidt tryk på enden af slangen.
Når du kun laver et lille hul i enden skal vandet kun bevæge sig lidt og der er derfor næsten samme tryk for enden af slangen som ved hanen og vandet kan derfor sprøjte.

I elektronikken ville man nok udtrykke dette som en kapacitiv modstand.

Kommentar
Fra : pbp_et


Dato : 09-12-06 18:33

I elektronikken kalder man det pinchoof. Man kan også sige, at slangen nærmest er en konstantstrømskilde men når slangevæggene fjedre ud, opfører den sig ganske rigtigt kapacitivt. Tilgengæld optræder massen af det strømmende vand som en induktans. så vi har det hele med.

Problemet ved dette spørgsmål er, at man enten kan få et svar, som er kort, klart og FORKERT! eller man kan tage et studium i fluid mechanics af nogle års varighed på DTU. Hvis strømmende vands opførsel var så let at beskrive ved nogle få ligninger, havde det nok ikke været nødvendigt at bygge store anlæg hvor man minutiøst undersøger hvordan skibsmodellers skrogform påvirker modstanden i vandet og dermed brændstoføkonomien.
mvh
pbp

Godkendelse af svar
Fra : bv32


Dato : 12-12-06 17:08

Tak for svaret BertelBrander.

Du har følgende muligheder
Eftersom du ikke er logget ind i systemet, kan du ikke skrive et indlæg til dette spørgsmål.

Hvis du ikke allerede er registreret, kan du gratis blive medlem, ved at trykke på "Bliv medlem" ude i menuen.
Søg
Reklame
Statistik
Spørgsmål : 176902
Tips : 31928
Nyheder : 719565
Indlæg : 6404505
Brugere : 218793

Månedens bedste
Årets bedste
Sidste års bedste