Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat is de geschatte minimale stroomsnelheid die nodig is om een ​​deeltje in beweging te houden met een diameter van 10 centimeter?

U kunt de minimale stroomsnelheid niet bepalen die nodig is om een ​​deeltje met een diameter van 10 cm in beweging te houden zonder meer informatie te weten. Dit is waarom:

factoren die deeltjesbeweging in een stroom beïnvloeden:

* deeltjesdichtheid: Een dichter deeltje vereist een sterkere kracht (en dus hogere snelheid) om het in beweging te houden.

* Streamdichtheid: De dichtheid van de vloeistof (water, lucht, etc.) speelt een rol. Een dichtere vloeistof biedt meer weerstand.

* Deeltjesvorm: Een glad, bolvormig deeltje zal gemakkelijker te bewegen zijn dan een onregelmatig gevormde.

* Stream turbulentie: Turbulentie zal bijdragen aan deeltjesbeweging, die mogelijk een lagere gemiddelde snelheid vereist.

* Streambed ruwheid: Een ruw bed zal de wrijving vergroten en mogelijk een hogere snelheid vereist.

* deeltjes bezinkingssnelheid: Dit is de snelheid waarmee een deeltje in stille water valt. Het is een cruciale factor bij het bepalen van de minimale snelheid die nodig is om bezinking te voorkomen.

Hoe het probleem te benaderen:

1. Identificeer de vloeistof: Is de stroom water, lucht of een andere vloeistof?

2. Bepaal deeltjesdichtheid: Wat is de dichtheid van het deeltjesmateriaal?

3. Denk aan vorm en ruwheid: Is het deeltje glad of ruw? Is het stroombed soepel of ruw?

met behulp van de Hjulström -curve:

Zodra u die informatie hebt, kunt u een tool gebruiken zoals de Hjulström -curve. Deze curve helpt de relatie te visualiseren tussen deeltjesgrootte, stroomsnelheid en erosie, transport en afzetting. Het is echter belangrijk op te merken dat de Hjulström -curve een generalisatie is en mogelijk niet perfect nauwkeurig is voor elk scenario.

Voorbeeld:

Als u te maken hebt met een diameter van 10 cm, relatief glad, kwartsdeeltje in een rivier, moet u rekening houden met de dichtheid van kwarts, de dichtheid van water en de ruwheid van de rivierbedding. De Hjulström -curve zou u dan een algemeen idee geven van de minimale stroomsnelheid die nodig is om het deeltje in beweging te houden.

Conclusie:

Zonder aanvullende informatie is het onmogelijk om een ​​geschatte minimale stroomsnelheid te bieden. U moet rekening houden met de hierboven genoemde factoren om een ​​nauwkeurige beoordeling te maken.