[natuurkunde] Weerstand van een romp in het water

[Tessel van der Oord]

Wij zijn twee scholieren die een modelleer opdracht doen over de weerstand die een boot ondervindt. 
Ons coach(6) model ziet er zo uit:
 
A = C1*sqrt(V*L)
R = 0,1392+(0,258/(2,68 + L))*((z*A*v^1,825)/1000)
Q = V/(L*B*T)
S = B/T
C1 = Integraal(Q;S)
 
t = t + dt
 

L = 6,5
B = 2,1
T = 0,75
V = 6,8
z = 0,998
v = 5
 
t = 0
dt = 0,1
 
 
We krijgen de melding : "(" niet verwacht, maar we kunnen niet vinden waar de fout zit.
Kan iemand hem wel vinden?
(Als iemand nog tips heeft voor een betere formule voor waterweerstand, zijn die ook altijd welkom)
 
Bij voorbaat heel erg bedankt!!!
 

 

[Pinokkio]

Ik heb geen ervaring met coach, maar omdat nog niemand anders gereageerd heeft doe ik maar een gokje.
 

"(" niet verwacht

Dat klinkt in mijn oren alsof je aantal open- en sluit-haakjes niet overeen komen.
In jouw tekst hierboven is dat in orde, maar heb je dat met cut & paste overgenomen uit je coach input, of heb je het hier opnieuw getypet en staat het in je coach input wellicht toch net even anders?
 
Bovendien gebruik je veel overbodige haakjes, bijvoorbeeld:

R = 0,1392+(0,258/(2,68 + L))*((z*A*v^1,825)/1000)

Dat kan ook geschreven worden als:
R = 0,1392+0,258/(2,68 + L)*(z*A*v^1,825)/1000
of nog simpeler:
R = 0,1392+0,258/(2,68 + L)/1000*z*A*v^1,825
Ik weet niet of coach een probleem heeft met overbodige haakjes, maar als niets anders helpt .......
 
Maar mogelijk ligt het aan heel iets anders, bijvoorbeeld het gebruik van Integraal.

C1 = Integraal(Q;S)

Ik heb geen idee wat hier nou werkelijk staat. In een coach manual dat ik op internet vind staat:

Integraal(C;r)
Integraal voert een numerieke integratie uit van de waarden

in bronkolom C. r is de integratieconstante (de beginwaarde).

Dus eerste variabele is de bronkolom (wat dat ook betekenen mag). Bij jou is dat Q.
Voor zover ik kan beoordelen bestaat Q alleen uit beginvariabelen V, L, B en T die niet veranderen. Dus wat valt er dan eigenlijk te integreren?
Maar zoals gezegd: ik ken coach niet.
En eigenlijk begrijp ik je hele model daarom ook niet, maar dat is van latere zorg, eerst die foutmelding wegwerken.

[Jan van de Velde]

Opmerking moderator

Dit onderwerp past beter in het huiswerkforum en is daarom verplaatst.

[xansid]

Ook ik ken Coach niet, maar volgens mij moet je := gebruiken om een waarde toe te kennen aan een variabele (in plaats van gewoon =).
Verder moet je bij de meeste programmeer talen dingen in de juiste volgorde zetten. Als je eerst tegen de computer zegt:
 
A = C1*sqrt(V*L)
 
en pas daarna aangeeft wat C1 moet zijn:
 
C1 = Integraal(Q;S)
 
Dan komt er een foutmelding omdat de computer nog niet weet wat C1 precies is.
 
Ik weet zelf toevallig veel over scheepsweerstand. Maar kan jij me eerst uitleggen wat je zelf al bedacht hebt? Dan kan ik met dat idee meepraten.

[Tessel van der Oord]

Heel erg bedankt dat je mee zou willen praten. Wat wij hebben geprobeerd lijkt niet te werken. Eigenlijk begrijpen we zelf te weinig van de formule (we hebben het ergens op het internet gevonden) Eigenlijk hebben we hetzelfde probleem als deze persoon:
http://www.wiskundeforum.nl/viewtopic.php?f=38&t=11030
 
We hebben besloten nu deze veel simpelere formule te gebruiken: Fw=0,5CtrhoS*(V^2). (rho=dichtheid, S=nat-oppervlak). Zou dit een goede formule zijn voor deze situatie?

[xansid]

De formule die je voorstelt is de meest simpele formule die je zou kunnen gebruiken hiervoor.

\(F_w = C * \frac{1}{2} \rho S V^2\)

 
De weerstandscoëfficiënt C kan je voor vormen die helemaal onder water zijn bepalen uit bijvoorbeeld onderstaande tabel. Maar let op, deze waardes gelden voor het frontaal oppervlak

 
Nu komt alleen de grote 'maar'. Een schip vaart namelijk meestal niet onder water, en daarom heeft het schip niet alleen weerstand door wrijving met het water. Een oppervlakteschip maakt namelijk ook golven die voor golfweerstand zorgen. En heeft ook weerstand door bijvoorbeeld wind. Vooral door golven gaat scheepsweerstand in de praktijk niet netjes volgens de theorie omhoog met V^2.
 
Het is goed om te weten dat de formules dus niet heel erg nauwkeurig zijn in dit geval. Maar laten we toch maar voor een simpele aanpak kiezen. Zoals gezegd heeft de weerstand van een schip dus verschillende oorzaken, en voor elk van deze oorzaken kan een coëfficiënt ( C ) worden geschat. Een mogelijke methode om deze te schatten is die van Lap-Auf'm Keller. Nu gaat het voor jullie veels te ver om deze methode te begrijpen en te gebruiken dus heb een voorbeeld die je zou kunnen gebruiken. Het voorbeeld hoort bij een groot schip van 166 meter lang en 28 meter breed.
 
Fw = (Cf + Cr + Ca) * 1/2 * rho * S * V^2
Cf = 1.494*10^-3
Cr = 1.149*10^-3
Ca = 0.2*10^-3
 
Cf is voor de weerstand door wrijving met het water
Cr is voor de restweerstand (golven en wind enzo)
Ca is een correctiefactor die ruwheidstoeslag wordt genoemd (ingewikkeld verhaal)
 
Als jullie schip veel kleiner of groter is dan zijn de coëfficiënten waarschijnlijk een beetje verkeerd, maar jullie hebben nu in ieder geval een eerste schatting. En let op bij het nat oppervlak, dat is dit deel van het schip: