Snelheid theedoek

[PaulM]

Hallo,

Na een lange discussie met mijn baas, wat uiteindelijk is uitgelopen op een weddenschap wel ik de volgende vraag stellen.

Kan een (gewone) theedoek enkel door menselijke spierkracht (zonder hulpmiddelen) de snelheid van het geluid behalen? Mijn baas zegt dat de ''knal'' die je hoort als je met een theedoek slaat voortkomt uit het doorbreken van de geluidsbarrière.

Ik vind dit onzin en ben ervan overtuigd dat het puntje van een theedoek, door er gewoon mee te slaan nooit de snelheid van het geluid kan evenaren. Dit door de geringe massa van een theedoek, de grote luchtweerstand en het feit dat een menselijke arm bij lange na niet zulke hoge snelheden kan halen.

Ik ben me ervan bewust dat deze vraag het niveau op dit forum niet omhoog zal halen. Maar toch zou ik het leuk vinden als iemand hier antwoordt op wil geven.

[Morzon]

Zullen we maar een tennisbal nemen als voorbeeld. Kijken of we dan de geluidsnelheid (1150 km/h) halen.

Andy Roddick (VS) vestigde op 24 september 2004 het record voor de snelste tennisopslag met 250 km/u (155 Mph). Dat deed hij in de halve finale van de Davis Cup tegen Vladimir Voltchkov uit Wit-Rusland. Ter vergelijking: Roger Federer haalt gemiddeld een snelheid van 200 km/uur.

Bron: http://nl.wikipedia.org/wiki/Tennis

De geluid die je baas hoort komt door de botsing met lucht moleculen, waardoor een deel van de kinetische energie (snelheids energie) omgezet wordt in geluid, verwarming van de lucht moleculen enz.

[Klintersaas]

Ik vind dit onzin en ben ervan overtuigd dat het puntje van een theedoek, door er gewoon mee te slaan nooit de snelheid van het geluid kan evenaren. Dit door de geringe massa van een theedoek, de grote luchtweerstand en het feit dat een menselijke arm bij lange na niet zulke hoge snelheden kan halen.

Zo simpel is het niet. Lees dit maar eens.

T.a.v. Morzon: je kan een theedoek (en in mijn geval een A4-papier) niet vergelijken met een tennisbal.

[Jan van de Velde]

Zo simpel is het niet. Lees dit maar eens.

Inderdaad. De knal van een zweep is in elk geval een dagelijks voorbeeld van dit effect. Ik zwaai niet vaak genoeg met theedoeken om te weten of het daarmee ook lukt.

[kotje]

Ik weet niet als een lichaam door de geluidsmuur breekt men die knal hoort zoals in de link staat . Ik meen dat men een knal hoort als het lichaam sneller geluid beweegt. Een vliegtuig dat sneller geluid beweegt sleept achter zich een kegel mee waar zijn geproduceerd geluid zich op bevindt. Als die kegel over de grond sleept (vliegtuig niet te hoog anders geluidsenergie te klein omdat het verdeeld is over groter oppervlak) hoort men een knal en de knal is dus te groter als ge dichter bij de top ven de kegel zit. Bij een speedboot(waterskiën) ziet men dit duidelijk als de verhoogde hoeveelheid water in de vorm van een driehoek die de boot achter zich aansleept.

[PaulM]

Inderdaad. De knal van een zweep is in elk geval een dagelijks voorbeeld van dit effect. Ik zwaai niet vaak genoeg met theedoeken om te weten of het daarmee ook lukt.

Dus als ik het goed begrijp haalt het puntje van een zweep de snelheid van het geluid?

[Jan van de Velde]

Dus als ik het goed begrijp haalt het puntje van een zweep de snelheid van het geluid?

makkelijk

http://nl.wikipedia.org/wiki/Zweep

Het "klappen" van de zweep ontstaat doordat het uiteinde van de zweep bij een slag enige tijd snelheden groter dan de geluidssnelheid in lucht bereikt. Dit veroozaakt een schokgolf die overkomt als een knal.

Het uiteinde van de zweep bereikt die enorme snelheden door de wet van behoud van impuls. De impuls die aan het dikke gedeelte van de zweep wordt toegevoerd wordt via een lopende golf overgedragen naar het dunnere gedeelte, dat een veel kleinere massa heeft en daardoor in snelheid toe zal nemen.

http://www.teleac.nl/nederland-e/contentel...390&page=14

Cinematografische opnames met snelle camera's hebben bewezen dat de top van een zweep gedurende een heel korte tijd met meer dan de geluidsnelheid beweegt. Je hoort ook een knal wanneer je een natte keukenhanddoek aan de twee uiteinden van de vierkantszijde vastpakt, en uitslaat terwijl je deze achteruit trekt. Door de zweepbeweging krijgt het uiteinde van de handdoek een snelheid die groter is dan die van het geluid.

Dus als ik je topicstart goed begrijp wint je baas......

[PaulM]

hmm dat is duidelijk. Had ik niet verwacht.

Daar gaat een sixpack bier

[oktagon]

Als door de zweepslag er een effect ontstaat in de top van de zweep,die een supersone snelheid veroorzaakt, vraag ik me af of dat wetenschappelijk al gebruikt wordt,resp.is te gebruiken in technieken die met snelheid te maken hebben.

De slingerbeweging bij ruimtevaartuigen,waarbij gebruik gemaakt wordt van de aantrekkingskracht van een planeet,resp.ruimtelichaam als ster,heeft mogelijk daar ook "nut"van ?

Is de slingerbeweging met het gooien van stenen,zoals die volgens de bijbelse verhalen door David op Goliath werd gedaan en nu nog wel door Palestijnse pubers op Joden wordt gebruikt,ook gebaseerd op dat snelheids-effect?

[Ruben01]

Hier zie je een vliegtuig dat door de geluidsmuur gaat



Bij een theedoek ga je wel niet direct hetzelfde effect krijgen pi.gif .

[Rov]

Bij een zweep toch ook niet? En die haalt toch wel die snelheid.

[Ruben01]

Bij een zweep toch ook niet? En die haalt toch wel die snelheid.

Ervaring met een zweep ?

Zowel de zweep als de theedoek gaan de geluidssnelheid bereiken, je gaat alleen niet zo'n grote knal krijgen als bij het vliegtuig.

[Rov]

Excuses, ik had je post verkeerd begrepen. Ik dacht dat je wilde zeggen dat een theedoek het niet kan halen omdat een theedoek ook niet zo'n knal kan geven.

[Nobully]

al dit is heel gemakkelijk uit te leggen met het doppler effect

dit kan je vinden op deze website doppler effect

Je hebt drie verschillende mogelijkheden

- de snelheid geluidsbron is trager dan het geluid (net alsof een ambulance voorbijgaat dan krijg je eerst een hoge frequentie en eenmaal hij voorbij is een lage frequentie)

- de snelheid van de geluidsbron is gelijk aan die van het geluid (dan hopen al die geluidsgolven zich op elkaar en krijg je een knal)

- de snelheid van de geluidsbron is sneller dan die van het geluid

dit even als toelichting (mijn eindwerk van het middelbaar ging over geluid)

kijk goed naar de figuren op de website en je zult begrijpen wat ik bedoel

[Ruben01]

@Nobully:

Ik denk dat iedereen in deze topic de bovenstaande mogelijkheden wel kende. De vraag was alleen of de theedoek zo'n snelle beweging kon maken zodat je de 2e en 3e situatie krijgt.