Het "Kleine Wetenschappelijke Vragen" Topic #7

quote:

[b]Op maandag 11 oktober 2010 22:44
150km/u kost ook meer brandstof per afgelegde kilometer dan 120km/u.

Dat komt omdat brandstofmotoren ook een meest efficiente snelheid hebben. Bij 120 km/u zijn ze inefficient en bij 150 km/u nog veel meer.

De beste snelheid qua efficientie is iets van 70-80 km/u. Dus dat wil inderdaad zeggen dat je met 40 km/u meer brandstof verbruikt voor dezelfde afstand als dat je dat met 75km/u doet.

Zijn er neger-gingers?

quote:

Op maandag 11 oktober 2010 21:17 schreef The_stranger het volgende:
Twee situaties:

-Ik wandel 5 km of ik ren 5 km, gebruik ik nu in beide gevallen dezelfde hoeveelheid energie? (afgezien van verschil in efficiëntie) Ik heb immers met dezelfde hoeveelheid massa dezelfde afstand overbrugt.

-Ik loop loodrecht een berg op of ik loop via een soort van spiraal om de berg heen, om zo bij de top te komen. Wanneer gebruik ik nu het minste energie? Is dat altijd de eerste optie, als kortste weg? Of kan optie twee toch energiezuiniger zijn in bepaalde gevallen?

Interessante vraag! Bij wandelen en rennen moeten we voortdurend onze benen versnellen en vertragen, en we moeten het zwaartepunt van ons lichaam versnellen (omdat het telkens op en neer gaat).

Verder gebruiken we sowieso altijd energie, ook in rust (gemiddeld 105 Watt). Of je deze energie meetelt of niet heeft invloed op het antwoord. Zonder deze 'basale' energie lijkt wandelen aan 4 km/u de spaarzaamste manier van voortplaatsing (kost 0.5 kcal/kg.km); bij rennen zou de energie per km ongeveer onafhankelijk van de snelheid zijn (1 kcal/kg.km).

Studies hierover zijn niet altijd even makkelijk om te interpreteren, want gaan veelal over interne en externe positieve en negatieve geleverde arbeid. Hierbij is externe arbeid deze nodig voor de beweging van het zwaartepunt (versnellen en vertragen tijdens elke stap) en interne de arbeid nodig voor de beweging van armen en benen tov dit zwaartepunt. Positieve arbeid is wat spieren leveren als ze werken in de richting van de verplaatsing, negatieve is het tegenovergestelde ( bvb de achterwaartse beweging van je been stoppen).

Bij wandelen zal de pos energie vooral door de spiersamentrekking geleverd worden, bij rennen wordt een groot deel geleverd door opgeslagen elastische energie.

Dat is althans wat ik uit een eerste lezing ervan meen te begrijpen...

Paar linkjes:
http://jp.physoc.org/content/268/2/467.full.pdf+html

http://jeb.biologists.org/cgi/reprint/210/19/3361

quote:

Op maandag 11 oktober 2010 21:17 schreef The_stranger het volgende:
Twee situaties:

-Ik wandel 5 km of ik ren 5 km, gebruik ik nu in beide gevallen dezelfde hoeveelheid energie? (afgezien van verschil in efficiëntie) Ik heb immers met dezelfde hoeveelheid massa dezelfde afstand overbrugt.

Het verschil zit hem in de tijd. Tijd is net als massa en afstand een factor voor energie, en bij rennen doe je al het arbeid in minder tijd wat dus meer energie kost.

quote:

-Ik loop loodrecht een berg op of ik loop via een soort van spiraal om de berg heen, om zo bij de top te komen. Wanneer gebruik ik nu het minste energie? Is dat altijd de eerste optie, als kortste weg? Of kan optie twee toch energiezuiniger zijn in bepaalde gevallen?

Uiteraard volledig afhankelijk van de precieze omstandigheden, en de afmetingen van de berg... Je hebt steile bergen, langgerekte bergen, bergen met wisselvallige stijging, een goed lopende berg, etc.

Hoger in de atmosfeer bevat de lucht midner zuurstof. Geld deze verhouding ook voor laag en hoog gelegen wateren?

quote:

Op maandag 1 november 2010 23:05 schreef bibaboerderij het volgende:
Hoger in de atmosfeer bevat de lucht midner zuurstof. Geld deze verhouding ook voor laag en hoog gelegen wateren?

Zover ik weet wordt het grootste deel van de zuurstof in zee door fytoplankton geproduceerd dus de bovenste zeelagen zullen meer zuurstof bevatten dan de dieper gelegen lagen. Het feit dat zuurstof beter oplost in koud water, zal in dit geval weinig effect hebben.

quote:

Op maandag 1 november 2010 23:05 schreef bibaboerderij het volgende:
Hoger in de atmosfeer bevat de lucht midner zuurstof. Geld deze verhouding ook voor laag en hoog gelegen wateren?

Hoger in de atmosfeer is de druk lager en zijn er dus minder deeltjes in hetzelfde volume. Adem je dezelfde hoeveelheid licht in (volume) krijg je dus minder zuurstof binnen. Daarom wordt kort gezegd dat er minder in zit zo hoog.
Datzelfde geldt ook voor water.

quote:

Op maandag 1 november 2010 23:05 schreef bibaboerderij het volgende:
Hoger in de atmosfeer bevat de lucht midner zuurstof. Geld deze verhouding ook voor laag en hoog gelegen wateren?

Wikipedia, dissolved oxygen
Oplosbaarheid van zuurstof in water is afhankelijk van de druk en de temperatuur. Hoe lager de druk hoe minder zuurstof kan oplossen (druk en hoeveelheid zuurstof zijn quasi evenredig; als de druk verdubbelt kan je twee keer zoveel zuurstof oplossen). Een meer op 2000 m hoogte zal dus minder zuurstof (per volume-eenheid..) bevatten dan een meer op zeeniveau. _{Voor de zee moet je nog een korrektiefactor toepassen in functie van de hoeveelheid zout...}
( pdf met allerhande tabellen ifv druk, temp en zoutgehalte)

Nu geldt dit strikt genomen enkel voor het wateroppervlak. Immers, de druk op tien meter diepte in het hoogste meer op aarde is groter dan de druk aan het zeeoppervlak.
En op de bodem van de zee zou het water 100den maal zoveel zuurstof kunnen opnemen. Maar: de zuurstof moet er geraken. Door diffusie (willekeurige beweging van de atomen zeg maar) en stroming zal de zuurstof die aan het oppervlak opgenomen (of aangemaakt, zie antw Bravebart) wordt zich geleidelijk verspreiden naar diepere lagen. Maar de concentratie daar kan op die manier nooit hoger worden dan in de hogere lagen.

dus wat hun zeiden

quote:

Op vrijdag 12 november 2010 05:53 schreef meth1745 het volgende:

Nu geldt dit strikt genomen enkel voor het wateroppervlak. Immers, de druk op tien meter diepte in het hoogste meer op aarde is groter dan de druk aan het zeeoppervlak.
En op de bodem van de zee zou het water 100den maal zoveel zuurstof kunnen opnemen. Maar: de zuurstof moet er geraken. Door diffusie (willekeurige beweging van de atomen zeg maar) en stroming zal de zuurstof die aan het oppervlak opgenomen (of aangemaakt, zie antw Bravebart) wordt zich geleidelijk verspreiden naar diepere lagen. Maar de concentratie daar kan op die manier nooit hoger worden dan in de hogere lagen.

dus wat hun zeiden

De hoeveelheid zuurstof die het water kan opnemen is vooral afhankelijk van de zuurstofpartiaaldruk. Water op grote diepte kan dus helemaal niet veel meer zuurstof opnemen dan water aan het oppervlak,

quote:

Op zondag 21 november 2010 20:06 schreef Mister1977 het volgende:

[..]

De hoeveelheid zuurstof die het water kan opnemen is vooral afhankelijk van de zuurstofpartiaaldruk. Water op grote diepte kan dus helemaal niet veel meer zuurstof opnemen dan water aan het oppervlak,

De wet van Henry luidt:
At a constant temperature, the amount of a given gas dissolved in a given type and volume of liquid is directly proportional to the partial pressure of that gas in equilibrium with that liquid.
Vaak (oa op wikipedia) wordt deze wet geformuleerd als: the solubility of a gas in a liquid at a particular temperature is proportional to the pressure of that gas above the liquid.

Dit mag dan wel gelden in een gesloten systeem dat een evenwicht bereikt heeft, in de praktijk kunnen dynamische processen en kleine diffusiesnelheid grote concentratiegradienten veroorzaken. Niets belet je om een buis tot op de bodem van een meer te duwen en er lucht of zuurstof door te bubbelen. Dan is de partiele druk van de zuurstof gelijk aan 21% of 100% van de druk op die diepte, en zal je bij stilstaand water een veel hogere zuurstofconcentratie kunnen bereiken dan aan het wateroppervlak.
Bij gewone lucht, watertemperatuur 25°C en druk 1 atmosfeer zal de hoeveelheid O₂ minder dan 10 ppm bedragen, bij 30°C en 100 atm haal je 800 ppm.

Toegegeven, er zijn weinig processen denkbaar die zuurstof op grote diepte vormen, maar voor andere gassen zijn er wel voorbeelden in de praktijk te vinden. Drie Afrikaanse meren, het Nyosmeer, Monounmeer en Kivumeer zijn verzadigd met gassen van vulkanische oorsprong die uit de bodem sijpelen. Bij de eerste twee betreft het vooral CO₂, het Kivumeer bevat daarnaast een grote hoeveelheid methaan.

Zo'n toestand is per definitie labiel: komt het verzadigde water van de bodem in een hogere waterlaag terecht, dan daalt de druk erop, wat het water oververzadigd maakt, gasbellen vormen zich, de massa zal sneller beginnen stijgen en mogelijk een stroming veroorzaken die een kettingreaktie veroorzaakt.

Van twee meren hebben we in de recente geschiedenis reeds zo'n uitbarsting gezien:

quote:

Lake Monoun is a lake in West Province, Cameroon, that lies in the Oku Volcanic Field 5°35′N 10°35′E / 5.58°N 10.59°E / 5.58; 10.59. On August 15, 1984, the lake exploded in a limnic eruption, which resulted in the release of a large amount of carbon dioxide that killed 37 people.

quote:

On August 21, 1986, possibly triggered by a landslide, Lake Nyos suddenly emitted a large cloud of CO2, which suffocated 1,700 people and 3,500 livestock in nearby villages.

Het Kivumeer is 2000 maal groter en twee miljoen mensen wonen in de gevarenzone.

quote:

Op maandag 29 november 2010 22:18 schreef meth1745 het volgende:

[..]

De wet van Henry luidt:
At a constant temperature, the amount of a given gas dissolved in a given type and volume of liquid is directly proportional to the partial pressure of that gas in equilibrium with that liquid.
Vaak (oa op wikipedia) wordt deze wet geformuleerd als: the solubility of a gas in a liquid at a particular temperature is proportional to the pressure of that gas above the liquid.

Dit mag dan wel gelden in een gesloten systeem dat een evenwicht bereikt heeft, in de praktijk kunnen dynamische processen en kleine diffusiesnelheid grote concentratiegradienten veroorzaken. Niets belet je om een buis tot op de bodem van een meer te duwen en er lucht of zuurstof door te bubbelen. Dan is de partiele druk van de zuurstof gelijk aan 21% of 100% van de druk op die diepte, en zal je bij stilstaand water een veel hogere zuurstofconcentratie kunnen bereiken dan aan het wateroppervlak.
Bij gewone lucht, watertemperatuur 25°C en druk 1 atmosfeer zal de hoeveelheid O2 minder dan 10 ppm bedragen, bij 30°C en 100 atm haal je 800 ppm.

Ja dat klopt dus. Als jij een buis naar onder wil leiden zal je dus een behoorlijke gasdruk nodig hebben om het daaronder uit de pijp te laten borrelen. Je hebt dan dus een grote zuurstofpartiaaldruk.

Een simpele hoop ik. Hoe komt het dat de aarde 'zweeft' in ons sterrenstelsel. Ik dacht dat het altijd werd aangetrokken door de zwarte gat dat in in het centrum van ons sterrenstelsel bevind


Kijk naar dit plaatje, een mooie blauwe bol vol met water. Maar het lijkt of hij 'zweeft' . Word hij aangetrokken door iets?

[ Bericht 5% gewijzigd door Mempex0 op 02-12-2010 20:55:10 ]

quote:

Op donderdag 2 december 2010 20:47 schreef Mempex0 het volgende:
Een simpele hoop ik. Hoe komt het dat de aarde 'zweeft' in ons sterrenstelsel. Ik dacht dat het altijd werd aangetrokken door de zwarte gat dat in in het centrum van ons zonnestelsel bevind
[ afbeelding ]

Kijk naar dit plaatje, een mooie blauwe bol vol met water. Maar het lijkt of hij 'zweeft' . Word hij aangetrokken door iets?

De aarde wordt aangetrokken door de zon. Maar de zon zorgt er niet voor de aarde zweeft, de zon zorgt er voor dat de aarde om de zon draait en niet in een rechte lijn door de ruimte voortbeweegt.
Zweven is in de ruimte de natuurlijke toestand. Aantrekkingskracht door andere sterren of planeten zorgt er juist voor dat een object van de rechte lijn afwijkt.

"Zweeft", je bedoelt, het wordt niet ondersteund door iets? Dat zijn de wetten van Newton aan het werk: een object waar geen krachten op werken is in rust. Door wrijvingskrachten van de atmosfeer en zwaartekracht zijn we anders gewend, maar de standaard situatie is dat iets in rust is zonder ondersteunende of aantrekkende krachten.

Maar de Aarde wordt inderdaad aangetrokken door de zon, waar het rondjes omheen draait, en alles in ons zonnestelsel wordt aangetrokken door het zwarte gat in het centrum van ons sterrenstelsel.

quote:

Op donderdag 2 december 2010 20:54 schreef Nieuwschierig het volgende:

[..]

De aarde wordt aangetrokken door de zon. Maar de zon zorgt er niet voor de aarde zweeft, de zon zorgt er voor dat de aarde om de zon draait en niet in een rechte lijn door de ruimte voortbeweegt.
Zweven is in de ruimte de natuurlijke toestand. Aantrekkingskracht door andere sterren of planeten zorgt er juist voor dat een object van de rechte lijn afwijkt.

Wat ik nog wel weet is dat de maan weer als functie heeft om de schuine stand van de aarde te behouden. Maar bedankt voor deze snelle reactie

quote:

Op donderdag 2 december 2010 20:56 schreef Montov het volgende:
"Zweeft", je bedoelt, het wordt niet ondersteund door iets? Dat zijn de wetten van Newton aan het werk: een object waar geen krachten op werken is in rust. Door wrijvingskrachten van de atmosfeer en zwaartekracht zijn we anders gewend, maar de standaard situatie is dat iets in rust is zonder ondersteunende of aantrekkende krachten.

Maar de Aarde wordt inderdaad aangetrokken door de zon, waar het rondjes omheen draait, en alles in ons zonnestelsel wordt aangetrokken door het zwarte gat in het centrum van ons sterrenstelsel.

2 kernen die elkaar 'braken' op planeet aard zorgen voor de zwaartekracht, die alles aantrekt begrijp ik.

Maar hoe komt het dat 't vloeibare water niet naar beneden valt, maar rustig in een bolletje op z'n plek staat?

quote:

Op donderdag 2 december 2010 21:00 schreef Mempex0 het volgende:

[..]

2 kernen die elkaar 'braken' op planeet aard zorgen voor de zwaartekracht, die alles aantrekt begrijp ik.

Maar hoe komt het dat 't vloeibare water niet naar beneden valt, maar rustig in een bolletje op z'n plek staat?

Ben je een troll

quote:

Op donderdag 2 december 2010 20:56 schreef Mempex0 het volgende:

[..]

Wat ik nog wel weet is dat de maan weer als functie heeft om de schuine stand van de aarde te behouden.

Volgens mij niet. De maan zorgt voor de getijden, en de getijden hebben als effect dat de maan gaandeweg verder van de Aarde komt te staan en dast de Aardse dagen iets langer worden door een tragere omwenteling.

De schuine stand van de Aarde zorgt voor de 4 seizoenen.

quote:

Op donderdag 2 december 2010 21:01 schreef Nieuwschierig het volgende:

[..]

Ben je een troll

quote:

Op donderdag 2 december 2010 21:01 schreef Nieuwschierig het volgende:

[..]

Ben je een troll

Door de zon aangetrokken . Ik vergat het. Maar alleen op de aarde is er 'vloeibaar' water, en dat maakt het zo onduidelijk in vergelijking met andere planeten in het zonnenstelsel

Plus, 2 kernen die elkaar raakten (De aarde) die zorgde dus voor zwaartekracht

sorry voor mijn domheid

Door de aarde aangetrokken!
In australie vallen de mensen ook niet naar "beneden" (of is het omhoog )

quote:

Op donderdag 2 december 2010 21:05 schreef Nieuwschierig het volgende:
Door de aarde aangetrokken!
In australie vallen de mensen ook niet naar "beneden"

Alles word door de aarde aangetrokken (Mensen, bomen, water). En dat wordt geregeld door de kernen die de aarde bevindt begrijp ik . Oftewel dat werd me wijsgemaakt met aardrijkskunde .


2 kernen of meer 'raken' elkaar dat zorgt voor zwaartekracht, heb ik het goed? :S

quote:

Op donderdag 2 december 2010 21:03 schreef Mempex0 het volgende:

Maar alleen op de aarde is er 'vloeibaar' water, en dat maakt het zo onduidelijk in vergelijking met andere planeten in het zonnenstelsel

Dat komt omdat de afstand van Aarde tot de Zon goed is voor de juiste temperatuur voor vloeibaar water. Andere planeten zijn te dichtbij waardoor je ijs krijgt (als er water aanwezig is), of zijn te ver weg waardoor je ijs krijgt.

Er zijn overigens sterke aanwijzigingen dat er vroeger ook vloeibaar water op Mars aanwezig was.

quote:

Plus, 2 kernen die elkaar raakten (De aarde) die zorgde dus voor zwaartekracht

Kernen?

quote:

Op donderdag 2 december 2010 21:08 schreef Montov het volgende:

[..]

Kernen?

Sorry voor mijn domheid.

Dat betrft het aard-magnetisch veld. Dat is wat anders dan zwaartekracht