Hét vraag- en antwoordplatform van Nederland

Ik wil de centrifugaal krachten weten (de middelpunt zoekende kracht) hoe kan ik dat berekenen en welke gegevens heb ik daar bij nodig?

Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
1.2K
kierkegaard47
8 jaar geleden
Het hangt natuurlijk van de precieze gegevens af die je al hebt (er zijn meer manieren om zoiets te berekenen). Maar een van de meest "standaard"formules voor de middelpuntzoekende kracht is: F= m v^2 /r waarbij: F= de te berekenen middelpuntzoekende kracht
m = de massa van het object dat in een cirkel draait
v = de snelheid van het object
r= de straal van de cirkelbaan. Dus zou je die gegevens moeten weten. Nu kan het zijn dat je bijvoorbeeld v niet weet, maar wel de hoeksnelheid (w, in radialen per seconde). Dan kan je het meteen doen door eerst v uit de al bekende gegevens te berekenen en dan de formule hierboven toe te passen, of direct F = m w^2 r te gebruiken, net wat het handigst is. En zo zijn er nog wat verschillende scenarios te bedenken waarbij je bv. eerst v moet berekenen, of een andere variabele die je nodig hebt.
kierkegaard47
8 jaar geleden
(zie bv https://nl.wikipedia.org/wiki/Middelpuntzoekende_kracht )
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
Oke, dit wordt al iets duidelijker.
Dit zijn de gegevens die ik weet;
Centrifuge V-20:
Rotor maat: 50.8 cm
Door voer: 757
Footprint: 122*122 cm
Hoogte: 256.5 cm
Uitrusting: 122*122 cm
Gewicht: 2041 kg
Paardekracht: 60 PK = 44.74 kW
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
Wat wil je nu precies uitrekenen? Want bovenstaande info heb je niet zoveel aan. Wat is het toerental van het ding?
Bordensteker
8 jaar geleden
Centrifugaal = middelpuntvliedend
centripetaal = middelpuntzoekend ...
kierkegaard47
8 jaar geleden
Ik zie hier bijvoorbeeld een centrifuge staan die wel overeen lijkt te komen met jouw specificaties (iig de rotor-maat), en die ook V-20 heet: http://www.aaronequipment.com/usedequipment/centrifuges/miscellaneous-centrifuges/cinc-v20-11453328 Daar staat al rechtstreeks: "force at rotor wall:100-1200g". Daarmee hoef je het niet eens meer uit te rekenen, Want "g" is een eenheid van versnelling. Volgens de 2e wet van Newton is versnelling maal massa gelijk aan kracht. Voor 1 kg (de eenheid van massa) komen beide waarden daarom overeen. De grootte van g komt verder overeen met de zwaartekracht hier op aarde, Dwz: 1 g is onze valversnelling (ofwel: zwaartekracht per kilo), concreet ongeveer 9.81 m/s^2. 100g betekent daarom 100 keer onze zwaartekracht/versnelling, en 1200g dus 1200 keer onze zwaartekracht/versnelling. Voor alle zekerheid kunnen we het nog even narekenen met de formule en wat andere gegevens in de link: F= m v^2/r voor m mogen we dus 1 kg nemen. We zien ook dat de 'rotor speed' maximaal 1800 rpm ('rotations per minute') is. Omgerekend naar radialen per seconde (w) levert dit op:
(1800/60) * 2 *Pi = 60 Pi. En de rotor diameter is 50.8 cm, dat is dus een straal van 0.508/2 meter = 0.254 meter Invullen: F= m w^2 r = 1 * (60 Pi)^2 * 0.254 = (ongeveer) 9025 m/s^2 per kg. Zoals eerder gezegd is 1 g = 9.82 m/s^2 , zodat dit antwoord ongeveer overeenkomt met 9025/9.81 = 919 g Met dezelfde rekenmethode vinden we dat de minimale snelheid = 400 RPM. Dit levert een w op van w= (400/60) * 2 Pi = 40/3 * Pi. Invullen: F= m w^2 r = 1 * (40/3 Pi )^2 * 0.254 = (ongeveer) 9025 m/s^2 per kg. Levert op 445 m/s^2 * kg. En dit komt overeen met ongeveer 45 g. Kortom, hun gespecificeerde bereik is 100-1200 g; ik vind ongeveer 45-900 g. Ik kom dus niet _precies_ uit, wat deze gegevens betreft hoewel er zeker een vrij grote overlap is, en zou graag van iemand horen of ik ergens een fout gemaakt heb, of dat deze gegevens waarschijnlijk tamelijk onnauwkeurig zijn.
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
Kg is toch de eenheid van gewicht, N(ewton) van massa. Ald de maximale versnelling 1200g is dan is de kracht eenvoudig te berekenen, namelik F = m * a waarbij m de massa is en a de versnelling, 1200 * 9,81 is 11762 m/s^2. De kracht is afhankelijk van de massa van het voorwerp dat je in het apparaat stopt.
kierkegaard47
8 jaar geleden
"Kg is toch de eenheid van gewicht, N(ewton) van massa." Ik mag hopen dat je dat precies omgekeerd bedoelt (dus kg als eenheid van massa, N als eenheid van gewicht). Tenzij je dit sarcastisch bedoelt als opmerking op mijn wat informele gelijkstelling van beide grootheden, door een massa van 1kg te nemen, natuurlijk. Met de rest ben ik het eens.
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
Je hebt gelijk, die zin is hartstikke fout.
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
Oke top harstikke bedankt.
Alleen je komt op wat anders uit dan de gegevens die ik heb gegeven? Hoe kan ik nu het toerental uitrekenen?
kierkegaard47
8 jaar geleden
Nee, niet op wat anders dan wat jij hebt gegeven, maar op wat anders dan wat ze zelf ergens verderop zeggen. hoewel er een grote overlap is. Het toerental hoef je niet uit te rekenen, dat geven ze zelf al: Rotor speed -400-1800 rpm want rpm betekent: 'rotations per minute'. Je kan het natuurlijk eventueel nog omrekenen in andere eenheden.(bv door 60 delen om het per seconde te krijgen, ofzo).
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
ja precies.
Harstikke bedankt voor u hulp! Hoe kan je dan nu de lager belasting uitrekenen?
welke gegevens en formule heb ik dan nodig?

Heb je meer informatie nodig om de vraag te beantwoorden? Reageer dan hier.

Antwoorden (1)

De middelpuntzoekende kracht kan worden berekend door:

F
m
p
z
=
m
v
2
r
{\displaystyle F_{\mathrm {mpz} }={\frac {mv^{2}}{r}}}
waarbij geldt:

Fmpz is de middelpuntzoekende kracht (in newton)
m is de massa (in kilogram)
v is de snelheid (in meter per seconde)
r is de straal (in meter)
(Lees meer...)
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden

Weet jij het beter..?

Het is niet mogelijk om je eigen vraag te beantwoorden Je mag slechts 1 keer antwoord geven op een vraag Je hebt vandaag al antwoorden gegeven. Morgen mag je opnieuw maximaal antwoorden geven.

0 / 5000
Gekozen afbeelding