Windkracht

[Goemba]

Hallo,

In Amerika is een flinke orkaan aan de gang met windsnelheden van 235-250km/uur. In Nederland komt dit gelukkig niet voor. Af en toe is er een windkracht 12 gemeten (ongeveer 120km/uur?). In Amerika is dit dus een verdubbeling van de windsnelheid tov Nederland. Mijn vraag is: Is het zo dat de weerstand dan kwadratisch dus 4x zo sterk? En ervaren wij dit als een 4x zo sterke windkracht? Of haal ik nu alles door elkaar? :/

Groeten

[Wouter_Masselink]

Ik denk dat wikipedia al veel van jou vragen kan beantwoorden:

schaal van beaufort

[Goemba]

Uhm...niet echt. Mijn vraag is:

120 km/h ----240 km/h...mag ik dan de windkracht of weerstand daarvan verviervoudigen. Kan je dit dus ervaren dat er een 4x grotere krachten op de omgeving werken.

Groet

[Wouter_Masselink]

Aangezien de kracht op een bepaald object wordt bepaald door de massa en de snelheid van deze massa, mag je aannemen dat de kracht die de wind uitoefend dus 2x zo groot word. De kracht op de omgeving is dus 2x zo groot wanneer de snelheid ook 2x zo groot wordt.

De windkracht gaat maar tot windkracht 12 (beaufort schaal). de windkracht is dus ook niet met 2 (of 4) te vermenigvuldigen aangezien het hier geen gelijke verdeling betrefd van kracht maar een verdeling van de uitwerking van de wind.

Sir Francis Beaufort, commandant van het fregat Woolwich van 44 stukken, werkte in 1805 een schaalverdeling uit, waarbij hij uitging van de invloed van de windkracht op het schip. Hij maakte een indeling in 13 windsterkten, gebaseerd op de zeilvoering van een fregatschip. Zijn schaal was gebaseerd op windkracht, niet op windsnelheid, hij keek naar het gedrag van zijn schip, niet naar de wind zelf.  

bron

[Helly1975]

De kracht op de omgeving is dus 2x zo groot wanneer de snelheid ook 2x zo groot wordt.

volgens mij neemt de snelheid in het kwadraat toe en zal de kracht dus 4 x zo groot worden.

[Antoon]

Ja er is een formule voor de kracht die de lucht op een voorwerp uitvoerd.

Dit kan hoeft neit persee lucht te zijn maar kan bijvoorbeeld ook water zijn.

De formule gaat alsvolgd:

F=0,5*c*A*p*v²

met:

F als kracht in newton

C als de stroomlijning zonder eenheid

A als frontaal oppervlak in m²

p als de dichtheid van de omgeving waar jij een andere snelheid mee hebt in Kg/m³

v als snelheid ten opzichte van de lucht.(als jij stil staat gewoon de windsnelheid dus.

Je moet hier inderdaad de snelheid in het kwadraad nemen.

dus 2 maal zo harde wind 2²=4 maal zo veel kracht

maar de schaal verdeling an Beaufort licht anders

[bats]

Aangezien de kracht op een bepaald object wordt bepaald door de massa en de snelheid van deze massa, mag je aannemen dat de kracht die de wind uitoefend dus 2x zo groot word. De kracht op de omgeving is dus 2x zo groot wanneer de snelheid ook 2x zo groot wordt.

De windkracht gaat maar tot windkracht 12 (beaufort schaal). de windkracht is dus ook niet met 2 (of 4) te vermenigvuldigen aangezien het hier geen gelijke verdeling betrefd van kracht maar een verdeling van de uitwerking van de wind.

Sir Francis Beaufort, commandant van het fregat Woolwich van 44 stukken, werkte in 1805 een schaalverdeling uit, waarbij hij uitging van de invloed van de windkracht op het schip. Hij maakte een indeling in 13 windsterkten, gebaseerd op de zeilvoering van een fregatschip. Zijn schaal was gebaseerd op windkracht, niet op windsnelheid, hij keek naar het gedrag van zijn schip, niet naar de wind zelf.  

bron

Een vraagje over de Beaufortschaal. De Bfts gaat tot 12, dat is een orkaan met windsnelheden >117km/u. Maar in Amerika heb je winden met snelheden van 240km/u en meer. Nu vraag ik mij af, stel dat in Nederland nu een storm komt met een wind van 200km/u (niet te hopen natuurlijk!) hoeveel is dat dan op de Bft-schaal? Of heet dat ook gewoon windkracht 12? Want wat ik mij afvraag dat bij 240km/u de windkracht 2 keer zo groot is als bij 12 bft, kom ik dan uit op 2 x 12 = 24Bft. Dus theoreties loopt de Bft-schaal dus verder door dan 12 en zou in principe ook 20Bft kunnen, of zie ik dat verkeerd??

Trouwens bij een 2 keer grotere snelheid van de wind neemt de resulterende kracht op een object (bijv. een auto) met 2^2 toe, dus met 4 keer en niet 2 keer. En het motorvermogen moet zelfs 8 keer zo groot zijn.

Zie Fw=1/2 x Cw x A x rho x (v^2)

en Pw=1/2 x Cw x A x rho x(v^3)

[Helly1975]

De formule gaat alsvolgd:

F=0,5*c*A*p*v²

...

C als de stroomlijning zonder eenheid

Antoon,

Wat is deze C voor factor en waar is deze van afhankelijk van laminair of turbelente stromingen ofzo, of is het constante per medium?

[StrangeQuark]

Is dat niet het Reynolds getal?

http://en.wikipedia.org/wiki/Reynolds_number

[Bart]

Is dat niet het Reynolds getal?

http://en.wikipedia.org/wiki/Reynolds_number

Nee, C (of C_w) is de weerstandcoefficient. Deze kan alleen numeriek worden bepaald en is afhankelijk van het Reynolds getal en de vorm van het object. Hiervoor zijn tabellen beschikbaar.

Omdat deze formule zo algemeen is (al het onbekende zit in deze C) is deze vrij nutteloos.

[Wouter_Masselink]

Een vraagje over de Beaufortschaal. De Bfts gaat tot 12, dat is een orkaan met windsnelheden >117km/u. Maar in Amerika heb je winden met snelheden van 240km/u en meer. Nu vraag ik mij af, stel dat in Nederland nu een storm komt met een wind van 200km/u (niet te hopen natuurlijk!) hoeveel is dat dan op de Bft-schaal? Of heet dat ook gewoon windkracht 12? Want wat ik mij afvraag dat bij 240km/u de windkracht 2 keer zo groot is als bij 12 bft, kom ik dan uit op 2 x 12 = 24Bft. Dus theoreties loopt de Bft-schaal dus verder door dan 12 en zou in principe ook 20Bft kunnen, of zie ik dat verkeerd??

Dat zie je inderdaad verkeerd. De beaufortschaal is gebasseerd op effecten die de wind heeft . De beaufortschaal gaat maar tot 12. Bij orkanen heeft men het over de klasificaties 1 t/m 5. De beaufortschaal is dus ook niet goed te gebruiken bij orkanen.

[Antoon]

De formule gaat alsvolgd:

F=0,5*c*A*p*v²

...

C als de stroomlijning zonder eenheid

Antoon,

Wat is deze C voor factor en waar is deze van afhankelijk van laminair of turbelente stromingen ofzo, of is het constante per medium?

bart zei het al, verder wordt in de formule uitgegaan dat de lucht netjes homogeen (recht lijning ) op een object komt, dus over vreemde stromingen hoef je niet te denken.

maar zoals bart al zei, de C is vaak onbekent, deze formule word vaker gebruikt om te kijken wat de Cwaarde is van een voorwerp zodat ze zien welke vorm de meeste luchtweerstand heeft, en als je daar dan een leuk getal aan kan geven is dat helemaal geweldig

[Helly1975]

resume:

Je hebt een luchtstroom op een oppervlak en op dit oppervlak ben ik staat de kracht te meten. Je stopt nu een object in de luchtstroom en om de formule (kracht) weer correct te krijgen bepaal ik de C ?. begrijp ik het zo goed?

[Antoon]

ja door omschrijving C=F/0,5 Rho v²

kun je de C bepalen.

als je de C eenmaal weet kun je de kracht bepalen bij andere luchtstromen

[Bart]

als je de C eenmaal weet kun je de kracht bepalen bij andere luchtstromen

Eh, daar moet je mee oppassen. Zoals ik al zei hangt C af van het Reynolds getal af, die op zijn beurt weer van de snelheid afhangt. Dus de kracht hangt zowel direct als indirect van de snelheid af.