Oppervlaktegolven



  • Beste Margje,

    We hebben gekozen om oppervlaktegolven te gaan bestuderen (dus de golven in het water).
    We hebben een aantal dingen bedacht die we kunnen onderzoeken:

    • Hoe komt het dat de golven altijd evenwijdig aan de kust het strand raken, ookal gaat de wind en/of stroom een totaal andere kant uit?
    • Wat is de invloed van de waterdiepte op de voortplantingssnelheid van de golven?
    • Wat is de invloed van de waterdiepte op de hoogte van de golven?
      Hierbij zitten we te denken aan een grote bak met water en daarin een plaatje wat op en neer gaat om golven te creëren te maken.
      Daarnaast is onze hoofdvraag nog niet bedacht, want er is ook zo veel om te onderzoeken bij golven. Misschien hebben jullie nog ideeën?

    Alvast bedankt,
    Martijn Koole



  • He Martijn,

    Oppervlaktegolven vallen meer onder de sectie Grond-& aardwetenschappen, dus daarom zal ik nu je vraag overnemen van Margje.

    Het onderwerp golven is, zoals jullie zelf al aangeven, ontzettend breed en enorm interessant! Bepaal wat jullie het interessante onderdeel van golven vinden. Je zou bijvoorbeeld het effect van golven op waterbouwkundige constructies kunnen onderzoeken. Op de TU heb je zogeheten stroomgoten waarin allerlei verschillende obstakels in geplaatst kunnen worden. Deze kunnen jullie vast gebruiken voor eigen onderzoek naar bijvoorbeeld waterdieptes.

    Als je het stappenplan van het ScholierenLAB volgt, goed oriënteert en een mooie hoofdvraag bedenkt, ben je al een heel eind op weg. De tot nu toe bedachte vragen zijn al goed en zeker te berekenen.

    Laat maar weten als jullie je hoofdvraag hebben kunnen formuleren. Dan kunnen we daarna samen kijken wat er nog meer mogelijk is!

    Succes!

    Groetjes,
    Noor



  • Beste Noor,

    Heel erg bedankt voor uw snelle reactie.

    Voordat we onze hoofdvraag kunnen formuleren zouden we graag nog wat extra informatie willen.
    Wat voor mogelijkheden hebben jullie met betrekking tot het maken en onderzoeken van golven voor ons?

    Wij zaten zelf te denken aan een grote bak met water met een golfmaakmechanisme. Hierin hopen we verschillende soorten bodems te kunnen maken (hierbij denken we aan het namaken van een vaargeul, een steeds ondieper wordend waterbad, een zandplaat in het water en verschillende obstakels). Dit willen we graag met golven met verschillende frequenties en amplitudes proberen.

    Zou dit uitvoerbaar zijn?

    Alvast bedankt,

    Met vriendelijke groet,
    Martijn Koole



  • Hee Martijn,

    Op dit moment ben ik aan het uitzoeken bij de docenten van de TU wat er precies allemaal mogelijk is. Ik heb jullie vraag naar hen doorgestuurd! We wachten op antwoord.

    Wel weet ik dat met name het debiet gestuurd kan worden in de stroomgoot en daarmee waterdieptes geregeld kunnen worden. Met verschillende obstakels als een over- en onderlaat en oplopende bodem komen jullie vast al een heel eind.
    Maar zoals gezegd, ik ben nog even op onderzoek uit voor jullie!

    Succes jongens!

    Groetjes,
    Noor



  • Hee,

    Inmiddels heb ik contact op kunnen nemen met een docent van de sectie vloeistofmechanica en met iemand die verantwoordelijk is over het waterlab. Met hen kunnen jullie uitzoeken wat er allemaal precies nodig is. Zouden jullie mij een personal message kunnen sturen? Dan kan ik daarop reageren en kan ik jullie de emailgegevens doorsturen!

    Ik zie jullie mailtje graag tegemoet!

    Noor



  • Beste Martijn,

    Inmiddels heb ik contact gehad met de coordinator van het Vloeistofmechanicalab deheer De Vree. Hij geeft aan dat nderzoek naar het verschijnsel oppervlakte golven bijzonder interessant is, maar het is geen kleinigheid.
    Zie ook: http://nl.wikipedia.org/wiki/Oppervlaktegolf_(vloeistofdynamica)

    In het lab staan allerlei middelen die gebruikt kunnen worden om golven op te wekken, golfhoogtes te meten enzovoort, maar het echte onderzoek hiernaar vergen, met betrekking tot jullie pws, teveel tijd en geld. Helaas.

    Hij noemt dat veel testen echter gemakkelijk zelf te doen zijn. Gooi eens een steen in het water en maak een video van de waterbeweging. Analyseer deze video’s zodat je ziet wat de golflengte en de voortplantingssnelheid van de golf is. Je kunt ook met een plankje een golf maken en kijken hoe dit reflecteert tegen een harde wand. Je kunt dit ook onder een hoek doen.
    Video’s zijn goed te analyseren. Zorg er wel voor dat je de afmetingen van je wateroppervlak met een meetlint opmeet. Op deze manier weet je de schaal van je beeld. En kun je zo met je videobeelden de golfsnelheden uitrekenen.

    Maar voor je gaat experimenteren is het goed om te bestuderen (zie wiki) wat een oppervlaktegolf precies is. Je hebt diepwatergolven die de bodem niet voelen en ondiepwatergolven die dit wel doen.
    Verder is de voortplantingssnelheid afhankelijk van de periodetijd van de golf. Bij een bepaalde periodetijd behoort ook weer een bepaalde golflengte. Enz.

    Het advies van Sander de Vree luidt:
    Beperk je onderzoeksvraag tot een concreet te testen iets, bijvoorbeeld: wat is de voortplantingssnelheid van een golf van 10 cm en een periodetijd van 3 seconde? En wat is de voortplantingssnelheid van dezelfde golf, maar dan met een periodetijd van 1 seconde?
    Zoek hiervoor naar beschikbare formules (wiki) om dit uit te rekenen. En denk er over na hoe je dit zou kunnen controleren.
    En klopt dit met je waarneming als je een steen in een vijver gooit (video!)?

    Bedenk 1 of 2 concrete te testen gevallen en beschrijf deze volledig met schetsen.
    Dan wil ik wel kijken of dit in te passen is in het meetprogramma hier in het Laboratorium voor Vloeistofmechanica.
    Maar het hangt er helemaal van af, hoe concreet de test wordt omschreven.

    Laat maar weten of het jullie lukt!

    Gr,
    noor



  • Beste Noor,

    Heel erg bedankt voor alle adviezen van u en meneer de Vree.

    Ondertussen zijn we tot een concreet onderzoek gekomen en deze hebben we uitgewerkt en staan de proeven die we willen doen concreet op papier. Bij elke deelvraag hebben we een proef gemaakt waarbij telkens dezelfde basisopstelling is gebruikt.

    Hoofdvraag:
    Hoe gedragen oppervlaktegolven zich ten opzichte van obstakels?

    Deelvragen
    Wat is de invloed van de waterdiepte op de oppervlaktegolven?
    Wat is de invloed van het steeds ondieper worden van het water op de oppervlaktegolven?
    Wat is het verband tussen de afgelegde afstand en de amplitude van de golven?
    Hoe gedragen golven zich als deze tegen een wand opbotsen?

    Ik zal deze proefbeschrijving naar u mailen omdat ik het hier niet als bijlage kan bijvoegen.

    Ik hoop dat we concreet genoeg hierin zijn en er misschien toch nog een mogelijkheid is om metingen te doen in het laboratorium.

    Een van onze deelvragen is: "Hoe gedragen golven zich als deze tegen een wand opbotsen die loodrecht op het wateroppervlakte staat?".
    Kunt u ons misschien helpen om een theoretische blik op deze deelvraag te werpen? Heeft u misschien ideeën voor nuttige boeken?

    Alvast bedankt,
    Martijn Koole



  • Hee Martijn,

    Jullie hebben goed onderzoek gedaan, het ziet er allemaal heel netjes uit, goedzo!

    De onderzoeken die jullie graag zouden willen doen met behulp van een watergoot met watermachine, is voor jullie als zesdeklassers echter een te groot onderzoek en daar wil de TU helaas niet aan meewerken. Zoals ik eerder noemde, is hierin voor jullie kleinschalig onderzoek de manier waarbij je zelf golfjes met je hand maakt in een bak met water, van eenzelfde effect.

    Wat betreft jullie laatste vraag kunnen jullie goed op het internet zoeken. Denk hierbij aan zoektermen als golfslag en golfbelasting op wand. Vergeet ook zeker de engelse termen niet, veel informatie is namelijk in het engels geschreven en kan jullie een flink eind op weg helpen.
    Denk bij deze vraag aan de opdeling van de stroming en de golf zelf. Bij een obstakel is namelijk de sneldheid van de stroming loodrecht op het vlak nul. Kijk maar eens goed naar stroming tegen zo'n oppervlak, daar kruipt het water iets omhoog. Dit noem je het stuwpunt.
    Daarnaast moeten jullie eens googlen op watersprong. Vraag jezelf af: Wat gebeurd er met de overdracht van energie van golf op wand. Welke krachten werken er op de muur.

    Succes jongens!

    Groetjes,
    Noor


Aanmelden om te reageren
 

Het lijkt erop dat je verbinding naar Forum verloren is gegaan, wacht even terwijl we de verbinding proberen te herstellen.