Duiken door gewicht of volume?

Hoihoi;

Heb her en der gezocht en zodoende over dit forum ,,gestruikeld,,

Mijn vraag is deze;

Berust het ,,principe,, van een duikboot op het veranderen van zijn volume of door het veranderen van zijn gewicht?
Dus Duikt hij door zijn volume te verminderen (En daardoor zijn ,,soortelijk gewicht,, te vergroten) of duikt hij doormiddel van het toegevoegde gewicht van het water in zijn ballast-tanks?

Of ben ik helemaal abuis??

Groetje,s O

 

het antwoord is simpel : je kan je gewicht niet (vaak) aanpassen.
en vooral gewicht bijkweken is erg moeilijk (mij gaat het trouwens best wel goed af 8) )
dus varieer je de waterverplaatsing (het volume).

in principe zou je een duikboot als ballonvaarder kunnen opereren, en de
Trieste (diepzee onderzoeks boot) deed dat ook.
eenmaal op de bodem (op 10 kilometer diepte !)
liet deze loden kogeltjes los, waardoor hij weer steeg.

maar de andere boten gebruiken hun volume.

 

hallo

ik heb een paar opmerkingen

je hebt duikboten en dan heb je zoals de trieste vaartuigen
dat zijn batiscaven

een duikboot neemt ballast in om te duiken
laat dus lucht uit door de balast tanks open te zetten aan de bovenkant (heb nog ergens spectaculaire beelden van zo een boot) en zo komt er water in de boot
is dit nu een volume verandering ??? of wordt de boot zwaarder
dit is eigenlijk een volume verandering dacht ik
een duik boot kan zo onder duiken tot een bepaalde diepte en als hij dan dieper wil moet hij dieper varen
zie het als een boot die je juist op periscoop diepte trimt en de rest moet je dan naar onder varen
het gevaar bij een echte boot is dat zoals bij de tresher de reactor uitvalt net als je op een gevaarlijke diepte vaart
namelijk dat door de druk je boot zo gekrompen is dat er een negatief drijf vermogen is
dan is het berg afwaarts tot de boot inplodeert wat bij de tresher ook gebeurt is




een batiscaaf is een toestel dat een grote drijver heeft die gevult is met benzine en twee reservoirs die gevult zijn met stalen kogeltjes (geen loden )
de reden is eenvoudig waarom het stalen kogeltjes zijn
de twee reservoirs zijn afgesloten door elektro magneten die zolang ze onder spanning staan de kogeltjes vast houden (kogeltjes zelf worden magnetis)
door het uitlaten vloeien van de benzine wordt deze ruimte ingenomen door water (wat zwaarder is) en zo daalt de batiscaaf naar de bodem
onder de batiscaaf hangt een lange ketting die eerst de bodem raakt en zo wordt de batiscaaf geremt als hij bij de bodem aan komt
een luchtbalon doet dat ook met een dikke koort
zo wordt een deel van het gewicht geneutraliseerd en daalt de batiscaaf niet verder
de reden van deze oplossing is dat er ook geen enkel lucht belletje IN de drijver mag over blijven daar hij door de grote druk gewoon zou plat gedrukt worden (de bol is van 15 cm staal en deze wordt door de druk een cm of 15 kleiner
deze bol bestaat uit 2 halve bollen die door een spanriem worden samen gehouden
onder water doet de druk de rest

door nu de magneten aan en uit te schakelen kan de batiscaaf stijgen en door weer benzine los te laten dalen
en als de accu's plat zijn vallen alle kogeltjes er uit en de batiscaaf gaat met een rot vaart naar boven
is tenminste de boot gered

een vis doet het dan nog weer anders
was ook zo een duikboot mee uitgerust de alvin
een vis heeft een zwemblaas die hij groter en kleiner kan maken
de alvin was eigenlijk de bol van een batsicaaf IN een duiboot verwerkt
de zwemblaas werd gevult met olie en zo bleef de alvin boven
olie IN de romp gepomt dook alvin onder
tot het fout ging en de boot verloren is gegaan gelukkig zonder bemanning
was iets met slepen of van het dek gevallen dacht ik
een vis kan dus eigenlijk zijn volume veranderen


dit is wat ik er in de loop van de jaren tijdens het lezen van boeken aan heb over gehouden
niet schieten als er iets verkeerds moest zijn
ik maak fouten dus ben ik menselijk hahahahaha

groetjes raf

 

Dankjewel voor jullie antwoorden.

Ik dacht al dat het principe op ,,volumeverandering,, berust.

Mijn vrouw echter blijft voet bij stuk volhouden dat de duikboot zinkt door het toegenomen gewicht van het water in de ballast-tanks.

GrtzO

 

je vrouw gewoon gelijkgeven lijkt mij de beste oplossing

;-)

 

Als ik een duiktank heb van bv een halve liter en ik laat die vol lopen dan neemt het volume van de boot toch niet toe?
En mijn lucht uit de duiktank blijft ook in de boot.
Hij wordt wel zwaarder maar niet groter!
Lijkt me ook niet makkelijk de boot in volume toe te laten nemen.
Hij is van staal he.

Hein

 

hallo


hahaha gaan we weer lekker he
leuk zo een discutie topic hopelijk sluiten ze het niet tesnel want hier zitten we eigenlijk aan de essentie van hoe duikt een duikboot
the core of the system zeg maar



als je de lucht comprimeert IN een wtc of ander reservoir en je zet je duiktank van 500 cc open dan verklein je eigen lijk je boot wel

doordat het water IN de duiktank kan lopen verkleint je boot

als je nu een harmonica (balgen systeem) van 500 cc aan de buiten kant van je wtc IN je romp zou zetten en deze naar binnen zou trekken verkrijg je hetzelfde als dat je water in je duiktank laat lopen



sterker nog
je neemt een wtc en een buis die juist IN of rond je wtc past
en doormiddel van een draad stang trek je beide helften naar elkaar toe
dan gaat je boot ook duiken
het systeem van een engeltank maar dan met de elektronica IN de tank zo te zeggen

ik zal het proberen te verduidelijken met een afbeelding



eerste afbeelding duiktank die vol zit met 500 cc water
kijk wat er overblijft van je drukromp

tweede afbeelding
twee buizen die in elkaar schuiven de groene stang is de draadstang net zoals bij een engelpomp maar dan aan de binnen kant
als deze buis naar binnen is gedraait kijk wat er over blijft van de druk romp

derde afbeelding de balg als duiktank
als deze is ingetrokken en tegen de druk romp kijk dan wat er over blijft van de drukromp

in de drie gevallen is er een stukje van de druk romp vervangen door water en gaan de drie systemen evengoed duiken
veiligheid en bedrijfs zekerheid ????? maar het zou moeten kunnen werken



en eigenlijk verkleint je drukromp er wel door

groetjes raf
ben benieuwd naar de gevolgen van deze mail

 

Raf,
je verkleint je boot niet door water in te nemen.
Lijkt me ook moeilijk als je een stalen schip hebt en je bv op periscoop diepte vaart.

als je de lucht comprimeert IN een wtc of ander reservoir en je zet je duiktank van 500 cc open dan verklein je eigen lijk je boot wel

Het schip blijft even groot hoor, en wordt echt niet korter of dunner.
Het schip wordt wel kleiner als het op grote diepte komt door de water druk van buiten.
En dit kunnen centimeters zijn, daardoor imploderen ze ook.
Zo als met de Scorpion, het zusterschip van de Skipjack, gebeurt is op de Azoren.

Hein

 

hallo

ik bedoel ook niet dat je schip kleiner wordt en de druk kunnen we als modelbouwers wel eventjes vergeten
een modelboot vaart maximaal op een meter of 5 (ikzelf geweest) en meestal minder dan dat want zoveel waters zijn er niet waar je dan nog je model kunt zien

als je de afbeeldingen bekijkt zie je duidelijk wat ik bedoel
de plaats van je duiktankt maakt zelfs voor het schema niet uit

open je de duiktank dan verlies je volume door dat het water in de plaats komt
en wodt je boot in theorie kleiner

groeten raf

 

hallo


eigelijk is diegene die het juist kan weten
heinrich kistenich

die berekent zelfs het verschil tussen het in en uitschuiven van een piston tank
tot op de microgram
kwestie van speling op de draadstang

groeten raf

 

Eureka,

Een duikboot met ballasttank duikt door het verkleinen van het volume, precies zoals Raf zegt. Op het moment dat je ballasttank leeg is heb je een totaal drijfvermogen wat gelijk staat met de hoeveelheid lucht in je WTC + ballasttank.
Als je ballasttank gevuld is heb je dus een drijfvermogen wat gelijk staat aan de lucht in je WTC zónder ballasttank (want daar zit dus geen lucht meer in). Daarbij komt nog dat de 'ingenomen ballast' hetzelfde 'weegt' als het water waar de boot in drijft.

Duiken door 'toename van gewicht' is niet van toepassing. Dit zou hoogstens zijn als je je ballasttank met b.v. kwik zou laten vollopen maar dan is er óók nog steeds sprake van volumeverkleining. Echt 'gewichtstoename' zou alleen van toepassing zijn als die ballasttank standaard al vol met water zou zitten.

Weet je wat wél zinkt door gewichtstoename? Een ponton met open laadbak die je in een klap volstort met 10x z'n laadvermogen aan bakstenen. Dit heeft niets meer met 'volumeverkleining' te maken maar is gewoon gewichtstoename...

Lijkt me wel duidelijk zo.

Jos

 

Heren,

Het is maar net zoals je er tegen aan kijkt.

Als je het volume ziet als de hoeveelheid water die door de totale boot wordt verplaatst. Dan verander je wel degelijk het volume van je boot. Je moet het water in de duiktanks zien als "buiten de boot". Heeft een boot bijvoorbeeld 10 liter inhoud en een tank van 1 liter. Dan is het volume (waterverplaatsing van het totale systeem) bij een volle tank 10-1=9 liter en bij een lege tank 10 - 0 = 10 liter. Weegt in dit voorbeeld de boot 9,5 kg dan zal hij dus drijven bij een lege tank ( 10 liter komt overeen met een opwaarste kracht van 100 Newton terwijl moeder aarde met 95 Newton aan de boot trekt, resultaat de opwaartse kracht wint het van moeder aarde). Bij een volle tank zinkt de boot omdat de opwaartse kracht (90 Newton) kleiner is dan de kracht van moeder aarde (95 Newton).

Kijk je er op een andere manier tegenaan dan beschouw je het water in je duikboot als onderdeel van je duikboot. In dat geval verander je het volume van je boot niet (zoals Hein al zegt, hij wordt echt niet groter). In dan geval moet je het gewicht van het water toevoegen aan het gewicht van je boot. Volg je het bovenstaande voorbeeld dan zul je zien dat het gewicht bij een lege tank 9,5 kg (komt overeen met een neerwaardse zwaarte kracht van 95 Newton) bedraagt. Doordat de boot 10 liter water verplaatst heeft deze een opwaartse kreacht van 100 Newton waardoor hij blijft drijven. Wanneer de tanks worden gevuld met 1 liter water, dan neemt het gewicht van de boot toe met 1 kg. Hierdoor wordt de totale neerwaardse kracht 95 + 10 = 105 Newton. Dit is groter dan de opwaarste kracht (drijfvermogen) van 100 Newton waardoor de boot zinkt.

@Oranje, het spijt mij dus te maar jij en je vrouw hebben even allebei gelijk. Het is maar net hoe je de boel definieert (behoort de inhoud van de duiktanks wel/of niet tot de inhoud van de boot). Overigens krijg je met beide benaderingen dezelfde resultaten. Dat moet ook wel want er ligt dezelfde natuurwet aan ten grond.

Ik ben het helemaal met Raf eens in de zin dat dit een leuk "theoretisch" draadje is waar beslist nog niet het laatste over gezegd is. En een onderwerp waar iedere duikboot kapitein een eigen mening over heeft. Ik kan me ieder rekenmodel vinden zolang hij maar de wet van Archimedes volgt:

Een lichaam ondergedoppeld in een vloeistof zal een opwaarste kracht ondervinden welke gelijk is aan massa * gravitatie constante van de verplaatste vloeistof.

Voor degene die hun natuurkunde nog eens willen opvijzelen zou ik de volgende link willen adviseren Natuurkunde, Klas 2

Met belangstelling zal ik de eventuele andere reacties gaan volgen.


Groetjes:

Mathijs

 

Leuk, leuk, leuk!

Net als Mathijs denk ik dat dit nog even een twistpunt bij de familie Oranje zal blijven. Vanuit allebei de standpunten is het te verdedigen, het is maar net hoe je er tegenaan kijkt.

Wat ik me nu afvraag is hoe we de vraag "Meneer, hoe duikt die boot nou?" van de eerste beste toeschouwer bij een evenement gaan beantwoorden..... "Heeft U even meneer, dit kan wel even duren ..." :roll: :lol: :lol: Ik hou het er maar op dat de boot balastwater inneemt, het is tenslotte een ballasttank, en door het toegenomen gewicht duikt.

 

Ik stel me een duikboot voor als een cilinder (Bemanningscomp.) in een cilinder (Ballast-tank)

Als nu de kleppen worden geopend en de ballast-tank stroomt vol water maakt deze ballast-tank ,,VOOR MIJN GEVOEL,, geen ,,deel,, meer uit van de boot waardoor het volume verkleind word,
(Geen ,,deel,, meer uit maken in de zin van ,het kan dan net zo goed het kanon op de boeg zijn of de reling of noem maar op) (Ik ga er wel even van uit dat de kleppen helemaal open of dicht staan)

Word het water uit de tank geblazen is de tank weer een ,,deel,, van de boot.

Naar mijn gevoel dus een volumeverandering.

Gewichtsverandering ist naar mijn mening alleen van toepassing als de boot ,,in de lucht zou varen,, want water in water heeft toch geen gewichtsverandering ten gevolg,,


GrtzO

 

@Oranje,

Je hebt helemaal gelijk om het probleem op deze manier te benaderen!!! Maar je vrouw heeft ook helemaal gelijk als ze de duikboot inclusief tank als 1 geheel beschouwd. Theoretisch gesproken zou immers de balast tank ook gevuld kunnen worden met bijvoorbeeld zand (in dat geval zou de gewichts benadering geveolsmatig misschien meer voor de hand liggen). Maar omdat water nu eenmaal beter voorradig is dan zand gebruikt een duikboot water. Hoewel het de vrede in huize Oranje misschien niet helemaal ten goede komt, blijf ik dus bij mijn eerdere conclusie: jullie hebben allebei gelijk.

Onderstaand een hersenspinseltje waar ik overigens geen antwoord op weet:

Een potje staat op een weegschaal. Op dit potje zit een deksel en erzit vliegt een vlieg. Wanneer deze vlieg landt slaat dan de weegschaal verder uit of niet?

Hou daarbij eens in gedachte dat die vlieg energie verbruikt om te vliegen en er dus best wel eens een gewichtsafname kan zijn wanneer hij vliegt. Bovendien als je de deksel van het potje haalt, lijkt het opeens logisch dat het potje zwaarder wordt wanneer hij land. Immers onze huis-tuin-en-kuiken weegschalen slaan ook niet uit als er een jumbo jet overheen vliegt.

Aan de andere kant wanneer je de lucht in het potje door water vervangt en de vlieg door een Graupner U19 (leek me leuker in dit forum dan een goudvisje) dan lijkt mij het potje niet zwaarder te worden wanneer de U19 op de bodem gaat liggen.

Nogmaals ik weet het antwoord zelf ook niet, ik vermoet dat het iets te maken heeft met waar de verschillende krachten preceis op aangrijpen. Ik vermoet dat wanneer de deksel op het potje zit er geen gewichtstoename zal zijn wanneer de vlieg landt en wanneer de deksel van het potje is dit wel het geval zal zijn. Ik denk dit omdat de vlieg uiteindelijk een krecht uitoefend op de lucht om hem heen. Wanner deze lucht onderdeel is van het systeem (deksel erop) dan blijft de som van de verschillende krachten gelijk. Als de deskel eraf maakt de lucht geen deel uit van het systeem en zal de kracht die de lucht levert of de vlieg omhoog niet aangrijpen op het potje. Nogmaals ik weet het niet zeker, mocht er iemand zich geroepen voelen om te gaan experimenteren, ik hoor het antwoord heel graag!!!!!


Groetjes:

Mathijs

 

OK, een poging:

Ik denk dat de weegschaal uitslaat als de vlieg land. Als hij vliegt is er geen fysiek contack met de weegschaal, en de energie die de vlieg gebruikt om te vliegen wordt door de aerodynamische krachten opgenomen. Ja, luchtwervelingen zouden de weegschaal wel uit doen slaan, maar waar praat je over bij een vlieg van zoveel tienden gram.

Dan nog één: als je een duiktank hebt met een afsluitklep is het dan volumeverandering of gewichtstoename? Als de klep open staan is er een verbinding met het water buiten de sub, dus zou het volumeverandering moeten zijn. Is de klep dicht is het water in de tank een deel van de sub geworden, en dus dan gewichtsverandering ... ???

 

Hallo allemaal,

Mischien zit ik er helemaal naast maar is het niet zo dat een duikboot drijft doordat hij meer water verplaatst dan zijn gewicht in "drijvende" toestand. En dat door het openen van de duiktank hij water naar binnen neemt en zo zijn gewicht vergroot maar de waterverplaatsing hetzelfde blijft ( volume ) en daardoor duikt. ( zinkt )

Dit betekent dat zijn gewicht volgens mij toeneemt en zodoende groter is dan de opwaartse kracht van het water en hij daardoor onderduikt.

Mischien ook wel niet

Groet,

Kor

 

Lex,

Je zegt dat er geen fysiek contact is tussen de vlieg en het potje. Is dit waar ??? Immers de lucht levert een opwaartse kracht deze kracht moet ergens aangrijpen anders zou je lucht zelf naar de bodem van het potje "zinken". Ik denk dat de door de lucht geleverde opwaartse kracht aangrijpt op het potje.

Als je het volgende expimerment eens uitvoert. Neem een kopje water en zet dit op een weegschaal en noteer het gewicht. Hoe vervolgens je finger in het water maar raak de bodem van het kopje niet aan. Nu zul je zien dat het gewicht toeneemt hoewel je de bodem van het kopje niet aanraakt en jij toch met de rest van je lichaam je vinger draagt ("tilt"). Dit laat zich als volgt verklaren op het moment dat je je vinger in het water steekt gaat Archimedes aan het werk. Deze zal een opwaartse kracht aan jouw finger gaan leveren (die weer gelijk is aan de massa van het verplaatste water volume). Nu moet deze opwaartse kracht ook weer ergens op aangrijpen en dat doet hij op de bodem van het potje. Als je dit experiment in ogenschouw neemt en je laat het los op een vlieg in een potje (met of zonder deksel), dan ...............

...... word je langzaam maar zeker helemaal gek!

Op jou vraag meen ik het correcte antwoord te hebben. Ook hier bepaald de definitie van het "systeem" de uitkomst van je vraag. Beperkt je in je definitie het systeem tot in feite het droge gedeelte minus de inhoud van je balastank dan is er sprake van gewichts verandering (onafhankelijk van de stand van de afsluitklep). Je kan de definitie ook zetten op het totale droge gedeelte van de boot, dan is er sprake van volume verandering (werderom onafhankelijk van de klepstand). Je zou zelfs nog het "systeem" kunnen defineren als een duikboot in een bak met water. Belangrijk is als je alle berekening eerlijk en goed doet er altijd dezelfde resultaten uit zullen komen.

Het antwoord op jouw vraag is dus dezelfde als die aan meneer en mevrouw Oranje, het ligt er maar aan hoe je er tegenaankijkt en hoe je de boel definieert.


Groetjes:

Mathijs

 

hallo
mathijs

als er nu een heeeeeeeeeeel dikke vlieg in een vliegtuig zit en deze staat op de startbaan
dan zou het vliegtuig lichter gaan wegen als deze vlieg zich tijdens de start ook in de lucht begeeft ?????en zo zou het vliegtuig makkelijker van de grond komen

want op het ogenblik dat deze vlieg vliegt zit ze niet meer op de bodem van het vliegtuig dus oefent geen gewicht meer uit

tja zoals je zei een echte doordenker

hahaha


groeten raf

 

Hoi Mathijs,

De kracht die de vlieg laat vliegen grijpt ook ergens aan: aan de luchtmoleculen. Niet ergens aan het potje. Een vliegtuig dat op 10 km hoogte op weg is naar de vakantieoorden steunt toch ook nergens op af? Alleen op de lucht. En dan komt niet archimedes, maar de wetten van de aerodynamica om de hoek kijken. Door de voorwaartse beweging is er boven de vleugel een lagere druk, en onder de vleugel een hogere. Dit resulteert in lift waardoor het ding in de lucht blijft. Gaat met de vleugels van de vlieg net zo, alleen gaat die niet 800 KmH..... :roll:

Kopje met de vinger: Als je je vinger in het water steekt stijgt het waterniveau evenveel als je vinger water verplaatst, wat jij ook al zegt. Echter dat hogere waterniveau zorgt voor meer druk op de bodem van het kopje, niet het 'afsteunen' van de opwaartse kracht op de bodem. De opwaartse kracht (drijfvermogen) grijpt nergens aan, behalve op je vinger, en die duw jij onbewust naar beneden. Dat heft elkaar dan op. Het hogere waterniveau = meer waterdruk op de bodem maakt het kopje zwaarder.

Kraak, kraak, piep, klonk .... nu eerst een Bavaria !! :celebrate: