Kracht/Energie

[reiziger]

Dag allemaal,

Ik heb een vraag. Stel dat een regendruppel met een diameter van 0,3 cm zou vallen vanuit een hoogte van 40km. Hoeveel zou de energie bedragen bij het bereiken van de aardoppervlak? En wat zou de kracht zijn van deze regendruppel? Dit allemaal bij verwaarlozing van tegenwerkende krachten zoals wrijvingskrachten.
 
Groeten

[physicalattraction]

Bij verwaarlozing van wrijvingskracht kun je eenvoudigweg de formule voor potentiele energie gebruiken: E_pot = m g h, waarbij m de massa is van de druppel, g de gravitatieconstante op aarde (9,81 m/s^2) en h de hoogte. Deze wordt dan tijdens de val volledig omgezet in kinetische energie.
 
Het is echter een belabberde benadering. Een regendruppel zal nooit zulke hoge snelheden behalen, daar de wrijvingskracht op een gegeven moment significant wordt.

[Anton_v_U]

 Dit allemaal bij verwaarlozing van tegenwerkende krachten zoals wrijvingskrachten.

 
Van 40 km? Wrijvingsloos? Dit is vergelijkbaar met: ik vraag me af hoe snel een auto die een vermogen levert van van 1300 pk (onzinnig veel)  bij 10 m/s optrekt, als de bestuurder 70 kg weegt en we de massa van de auto verwaarlozen (irrealistische aanname).
 
fwiw
het antwoord op jouw vraag: ongeveer wortel(2 x g x h) ongeveer 3200 km/h. Ik denk dat je een regenbui onder deze omstandigheden niet overleeft. Bij een hagelbui zou ik een ondergrondse bunker opzoeken.

[reiziger]

Dank u voor de antwoorden. 

Ik heb hetgeen jullie gezegd hebben berekend: (als dichtheid heb ik 999,97 kg/m³ genomen.)

massa= dichtheid x volume

          = dichtheid x ((4/3 x π x r³)

          = 999,97kg/m3 x ((4/3 x π x (0,0015m)³)

          = 1,413 x 10^-5 kg

E_pot= m x g x h

       = 1,413 x 10 ^-5 kg x 9,81m/s² x 40000m

       = 5,54 kg.m²/s²

       = 5,54 J
 
Eindsnelheid= v= wortel (2 x g x h)

                        = wortel (2 x 9,81 m/s² x 40000m)

                        = wortel (784800 m²/s²)

                        = 885,89 m/s

                        = 0,885,89 km/s

                       = 2,4 x 10^-4 km/h     ---> ligt niet in de buurt van 3200 km/h 

Ik weet dat het irrealistich is. De waarden die ik aanneem (hoogte, diameter) zijn fictief. Ik wil zelf gewoon een idee hebben hoe het zou zijn zonder de wrijvingskracht.. Met welke kracht die druppels op ons zouden afkomen, wat ze zouden kunnen veroorzaken.

 
Groeten

[317070]

= 0,885,89 km/s
                       = 2,4 x 10^-4 km/h     ---> ligt niet in de buurt van 3200 km/h

Die twee zijn niet hetzelfde. In een uur leg ik meer afstand af dan in een seconde.

[reiziger]

Die twee zijn niet hetzelfde. In een uur leg ik meer afstand af dan in een seconde.

Ik heb een fout gemaakt in mijn berekening. 885,89 m/s = 3189 km/h
 
God is barmhartig. De druppels die we krijgen voelen zacht aan en verwoesten niet. 

Ik dank jullie voor jullie hulp..