De werking van een zeppelin
-
Hallo,
Wij doen ons profielwerkstuk over zeppelins en hoe deze eventueel gebruikt kunnen worden in de huidige tijd en daarvoor onderzoeken wij ook de werking van de zeppelin. En wij vroegen ons af of iemand ons kan helpen met meer informatie over de wet van Bernoulli en de wet van Archimedes. Ook hopen wij een schaalmodel van een zeppelin te maken en wij vroegen ons af of de TU delft daar misschien bij kon helpen. (het gaat dan om een software model maken waar wij vervolgens een schaal model kunnen maken als zoiets kan) -
Dit bericht is verwijderd! -
Beste, @lvb
Leuk idee om onderzoek te doen naar de zeppelin! In de tweede wereldoorlog is er enorm veel onderzoek gedaan naar vliegtuigen en is de zeppelin een beetje vergeten... Hartstikke leuk onderwerp dus!
Hieronder een korte uitleg over de wet van Bernoulli en de Wet van Archimedes.
Wet van Bernoulli: Deze wet heeft als uitgangspunt dat de totale energie van stromende lucht gelijk blijft. Deze totale energie bestaat uit drie verschillende "soorten" energie:- energie ten gevolge van de druk
- potentiele energie
- kinetische energie
Afhankelijk van de situatie verandert de potentiële energie niet of nauwelijks; Als de stroom lucht nagenoeg horizontaal beweegt heb je niet of nauwelijks hoogteverschil en kunnen we de potentiële energie buiten beschouwing laten.
Dit betekent dat de totale energie alleen nog afhangt van de "druk energie" en de kinetische energie. Op het moment dat de snelheid van de luchtdeeltjes toeneemt, neemt de kinetische energie toe volgens de formule 1/2 * m * v^2. Als we het alleen over een soort gas/vloeistof hebben kunnen we dit ook wel vertalen naar 1/2* rho *v^2. Hierin is rho de dichtheid van het gas/volume. Volgens de wet van Bernoulli moet bij een toename in de kinetische energie de druk energie overeenkomstig afnemen.Wet van Archimedes: Deze wet wordt veel gebruikt om het drijfvermogen van schepen uit te leggen. Eigenlijk is het een soort "actie is reactie" alleen is de reactie in eerste instantie niet per se even groot als de actie.
Een stilstaand object duwt/drukt bijvoorbeeld lucht of water weg en als reactie daarop drukt de lucht/ het water op het object met een kracht even groot aan het gewicht van het weggeduwde volume.
Vergelijk dit met een plastic beker die je rechtop in het water probeert te duwen (zonder het vol te laten lopen): Je merkt hierbij dat het echt wat kracht kost om de beker in het water te houden. Deze weerstand is niets anders dan de kracht van het weggeduwde water wat terug duwt. Laat je de beker los dan schiet de beker omhoog en drijft het. In dit geval was het gewicht van het weggeduwde volume water groter dan het gewicht van de beker waardoor je een resulterende kracht omhoog had. Op het moment dat de beker drijft is de opwaartse kracht ten gevolge van het wegduwen van het water even groot als het gewicht van de beker.
Als je de beker zover onder water duwt dat de beker zich vult met water zal het weggeduwde volume kleiner worden en zal de neerwaartse kracht op de beker groter worden. Als je nu de beker los laat zinkt het. Bedenk dat dit zinken niet met de gebruikelijke valversnelling gaat, want er wordt nog altijd water weggeduwd wat voor een opwaartse kracht zorgt.Op de TU beschikken wij helaas niet over software waarmee jullie de zeppelin zouden kunnen ontwerpen. Op internet zijn er wel dergelijke programma's te vinden. Wel denk ik dat dit samen met de theorie en het schaalmodel misschien wel iets te veel omvattend is voor een PWS. Ik raad aan of te ontwerpen, en dan dus te kijken naar hoe de zeppelin in de huidige tijd gebruikt zou kunnen worden, of te onderzoeken. Bij het onderzoeken focus je op de werking van de zeppelin.
Als jullie willen ontwerpen raad ik aan het schaalmodel zo simpel mogelijk te houden. Praktische oplossingen voor de uitwerking van het model zijn echt een must, opdat de focus van het PWS niet verschuift naar "knutselen". Zo heb ik een voorbeeld gevonden waar ze het schaalmodel eerst tekenen op papier en vervolgens ook een eerste versie van papier maken. Misschien dat dit te onduidelijk wordt bij een gedetailleerde design, maar het principe van een "papieren bouwtekening" kan dus ook. Uiteraard kunnen jullie ook aan de slag met een modelleerprogramma van het internet, dit zal in het begin misschien wat tijd kosten maar het resultaat is vaak erg strak.
Als praktisch gedeelte bij een onderzoek zou ik in plaats van een schaalmodel naar een eigen ontwerp eerder een "blimp" bouwen waarmee je de onderzochte theorie over hoe een zeppelin werkt ondersteunt. Dit voorbeeld zou je hierbij kunnen helpen.
Kijk ook eens naar dit "topic" op het forum, deze jongens hebben vorig jaar een blimp gebouwd voor hun PWS.
Groetjes,
Juul
-
Beste mevrouw Jongbloed,
heel erg bedankt voor de reactie, helaas zie ik de reactie nu pas omdat ik verwachtte dat ik een mailtje of iets dergelijks zou krijgen als iemand had geantwoord. we zijn nu al een heel stuk verder met ons pws en hebben uiteindelijk gekozen voor een werkstuk dat meer ingaat op de werking van een zeppelin en hoe deze eventueel aangepast kan worden om in het nu nog gebruikt kan worden (en niet het modelleren van een zeppelin). Nog heel erg bedankt voor de uitleg over de wet van Archimedes en de wet van Bernoulli, dit zullen we zeker nog in ons pws verwerken!
met vriendelijke groet,
Lvb
-
Beste, @lvb
Dat is inderdaad erg jammer! Zou het kunnen dat het mailtje tussen je spam zit?
In elk geval graag gedaan en mochten jullie andere vragen dan hoor ik dat graag.Groetjes,
Juul
