sciencetalk

Het vaartuig ligt ergens in de intertropische convergentiezone (ITCZ) ofwel equatoriale doldrums.
Ten gevolge van overmatig drankgebruik hijst de schipper het anker tot bovenin de mast.
Hierdoor krijgt het vaartuig een relatieve snelheid van 0,45mm/s richting Westen.
massa boot zonder anker = 1200 kg
Hoe gaat eigenlijk zo’n berekening van de ankermassa?

Netjes is met behoud van impulsmoment, maar behoud van impuls zal hetzelfde opleveren.

Het anker moet een extra snelheid 0,002182 m/s krijgen.
Dat krijgt-ie niet, want de boot gaat ook bewegen, met die snelheid van 0,00045 m/s
Impuls p was nul en moet het blijven:
(0,002182 - 0,00045).m_a = 0,00045.m_b.

Dan kom ik op m_a = 311,8 kg.

Zwaar ankertje

ukster schreef: ↑zo 08 dec 2019, 20:42 Zwaar ankertje

Voor zo'n bootje zeker!

ik dacht met behoud van impulsmoment L=mr²ω
ik kom dan uit op slechts 138kg

ukster schreef: ↑zo 08 dec 2019, 21:28 ik dacht met behoud van impulsmoment L=mr²ω
ik kom dan uit op slechts 138kg

Dat is zeker een goede methode. Maar ik kan me niet voorstellen dat het zo'n verschil uitmaakt.

Ik ga er morgen naar kijken!

met deze zal het wel te berekenen zijn denk ik

138 klopt

Kapitein Haak

Ja, behoud van impulsmoment heeft dus het corioliseffect als gevolg.

in de noemer van de formule in het rood moet wel degelijk staan r^2*(M+m) en niet gewoon r

Klopt.. en na enkele verantwoorde verwaarlozingen..

ukster schreef: ↑ma 09 dec 2019, 09:41 Klopt.. en na enkele verantwoorde verwaarlozingen..

Daar kom ik ook op, als ik het uitwerk met behoud van impulsmoment (en s² verwaarloos naast s.R en R²).

Ik wist dat behoud van impuls niet helemaal 'goed' was, maar het verbaast mme dat het zo'n enorm verschil maakt.

ukster schreef: ↑ma 09 dec 2019, 08:13 Ja, behoud van impulsmoment heeft dus het corioliseffect als gevolg.

Bij Corioliseffect denken we natuurlijk meestal aan de vertekening die ontstaat bij een verplaatsing naar bv noord. Hier hebben we te maken met een verplaatsing west. In de ballistiek wordt dit effect ook wel eens overshot of undershot genoemd afhankelijk van de schietrichting natuurlijk.

Coriolis correctie
De aarde draait om zijn as van west naar oost. Als een kogel de loop verlaat, zal de aarde er een beetje onderdoor draaien. Hoe langer de kogel onderweg is, hoe meer de aarde onder de kogel doorgedraaid is.

Als je lange afstanden schiet kun je dit merken. Als je bijvoorbeeld naar het noorden schiet zul je hierdoor het doel wat meer naar links raken. Als je naar het zuiden schiet raak je het doel iets meer naar rechts. Dit effect is groter als je dichter bij de evenaar bent en kleiner als je dichter bij de polen bent. Als je naar het oosten of het westen schiet, dan zal het zijdelingse effect nul zijn. Op het zuidelijke halfrond werkt het effect overigens de andere kant op.

Dit zijdelingse effect is niet het enige effect van de draaiing van de aarde. Als je naar het oosten of het westen schiet, dan draait de aarde onder de kogel door in de richting van het schot. Als je naar het oosten schiet (dus met de draaiing van de aarde mee), dan zal de kogel er wat langer over doen om het doel te bereiken. Het doel beweegt zich immers van je af. Als je naar het oosten schiet zal de kogel het doel dus lager raken dan als je naar het westen schiet.

De meeste Apps kunnen rekening houden met dit effect. Standaard staat deze optie echter niet aan. Als je deze optie aan zet, dan moet je wel aangeven in welke richting je schiet (Azimut) en op welke breedtegraad de schietbaan ligt. Als je dat niet weet kun je deze optie beter uitzetten. Je moet dan de correctie eenmalig maken als je op de baan bent. Ga je daarna in een andere richting schieten, dan moet je de correctie opnieuw aanbrengen. Met een paar proefschoten is dit zo gebeurd.

Als je op langere afstanden gaat schieten (boven ongeveer 600 meter) zal dit effect merkbaar worden. Op kortere afstanden zijn de effecten zo klein dat je er in de praktijk geen rekening mee hoeft te houden.

Een voorbeeld:

Je schiet met een .308 op 1.000 meter. Je bevindt je op de 48ste breedtegraad, en schiet naar het zuiden (180°). De kogel zal dan ca. 10 cm rechts van het mikpunt uitkomen. Als je naar het noorden schiet, dan raak je het doel 10 cm links van het richtpunt. Het verschil is dus 20 cm. Op die afstand is dat 0,2 mRad ( ca. 0,7 MOA). Als je met hetzelfde geweer op 1.200 meter zou schieten is het effect ca. 33 cm (0,3 mRad of 1 MOA).

Uiteraard lukt het wel, met impulsbehoud.
Als ik het anker, met massa 138 kg, op het bootje laat vallen vanaf 30 meter hoogte en ik geef anker en bootje de snelheden t.o.v. het middelpunt van de aarde die bij hoeksnelheid en hun afstanden tot dat middelpunt horen, dan is de tangentiële snelheid van het anker, als het het bootje raakt, precies voldoende om het bootje een snelheidsverandering van die 0,45 mm/s te geven.

Het anker en het bootje hebben, door aardrotatie, in die tijd wel ruim een kilometer afgelegd.

Waarom de simpele benadering nu zóveel afwijkt, daar ben ik nog niet achter.