Tja!
Lite rostig på den grundläggande fysiken nu. Tänkte jag skulle överbevisa min kompis med en uträkning att jag kan stå på bryggan och hålla kvar i ett rep som sitter fast i hans lilla båt med 8 hästar på när han föröker köra iväg.

Hur räknar jag ut vilken kraft som behövs? (med lite approximationer om det är nödvändigt)

Kul med lite diskussion.
Att det hela handlar om hur mycket vatten propellern accellererar och hur stor accellerationen blir (av vattnet) verkar vi ju ganska klart.
När tävligen börjar är båten stilla och repet är sträckt.

Om man gör approximationen att all motoreffekt utnyttjas för att accellerera vattnet kanske det blir lättare.

Tror inte att båtens massa har någon betydelse (om det är en liten båt).

Så nån som kan hugga till med någon uträkning?

Kul problem...
Lite gissningar från mig:

En hästkraft är väl en definition på ett visst antal Watt i effekt har jag för mig. Det blir klurigt att räkna exakt hur stor kraft vattnet bromsar båten med, men om du kan räkna ut hur mycket du orkar hålla emot i kg (dra en vikt som hänger i en talja på vägg eller liknande, besök gym och kolla) så kan du nog översätta detta till ett effekt-tal, jämför båtens och ditt värde, dra av lämpligt approx. för vattnet och du har ett svar som du kan prova med när det blivit varmt i vattnet. Du bör nog inte knyta fast repet i armarna eller nåt sånt när ni provar ;-)

Det kluriga i det hela är ju att effekt är ju arbete per tid coh tiden har ju ingen betydelse enligt min mening eftersom det bara är intressant att hålla kvar statiskt och inte släpa upp båt + kompis på bryggan :o)

Gissningar är välkomna på hur det kommer att gå.

Det beror till viss del på din vikt, dina skor, din muskelmassa (främst i rygg/axlar, armar samt händer) o s v.. Men min chansning är att du får dig ett bad. Baserat på ett gäng formler jag lärde mig på Teknologin och Fysiken i gymnasiet, men be mig inte förklara dem, för jag har ingen aning om terminologin, kan bara själva räknandet.

Jag har också försökt mig på uträkningen av det hela men strandar.
Beräknandet av vilken kraft jag kan hålla emot med är en annan femma.
Frågan är hur mycket behöver jag hålla emot?
Man får väl dra till med en uppskattning att 10-20% av motorns effekt resulterar ikraft frammåt.

Någon som vill ge sig på ett försök att räkna ut det?

En faktor till,sker experimentet i saltvatten eller en insjö med dricksvatten ?

Vid ett givet propellervarv går båten fortare i saltvatten än sötvatten.

Salt eller söt-vatten har ju mindre betydelse om vi ändå pysslar med approximationer.
Frågan är hur göra effekt till kraft?

Glöm inte att dra till med en gissning

En annan viktig faktor är ju propellerns utformning.
En bogserbåt t.ex är ju optimerad för större
dragkraft istället för fart.
Så man måste nog veta hur mycket dragkraft
motor\propeller genererar för att göra en riktig
uträkning.

Gissning: Du blir torsk :-)
Tror Per

Om man står upp och håller linan eller sitter ner borde också vara en viktig faktor för det borde rimligen vara lättare att hålla emot sittandes på bryggan än stående.

GAAAHHHHH!!!!
Nog med påpekningar om vad som påverkar det hela.
Som sagt lämpliga approximationer får göras!!!!!

Det är formeln för att räkna om effekt till kraft jag är ute efter.
Sen om jag sitter eller står på bryggan behöver ni inte bekymra er om.

Har ni inget vettigt att tillföra räcker det med en gissning på hur det går.

>Har ni inget vettigt att tillföra räcker det med en gissning på hur det går.
Du åker i vattnet din sura djä.. bla dom andra torskarna där hör du hemma.!

En häst kan lyfta 75 kg 1 m på en sekund :-)

he he, ok, beklagar det bristande morgon-humöret men frågan består.
Hur räkna?

Då kopplar du båtens lina till en 75 kg tyngd via ett block och kollar hur lång tid det tar
att lyfta tyngden 1 m. 1 hk = 75 kpm/s = ca. 735,50 Watt , är effekt

Vid vilket propellervarv / gaspådrag orkade båten lyfta tyngden 1 m / 1 sek ?

Nu har du alla ingångsvärde så du kan argumentera mot din kompis.

Ser fram emot resultatet på Ert empiriska försök.

Sen funderar jag på, vilken verkningsgrad har en normal 8 hk motor med propeller.

När man vet detta så kan man ge ett ganska exakt svar.Min gissning är verkningsgrad
10 % dvs med 8 hk så kan du nästan få 75 kg dragningskraft i linan.

För att få rätt svar så koppla en dragvåg/fjäder som sitter fast nånstans,låt honom dra
allt han "tyar" med sina 8 hk och avläs.

Hej igen!

Poängen i det hela är ju att förutse vilken kraft jag behöver hålla emot med, inte mäta.
Visserligen vore det intressant i efterhand att mäta upp hur stark jag är eller stark jag skulle varit.

Antagandet att motorns verkningsgrad är ca 10% hade jag ju redan gjort i tidigare inlägg.

Men hur lyckas du få detta till 75kg??

Vi har ju varken tid, sträcka eller hastighet att räkna på eftersom det rör sig om statisk belastning.

hmm..ganska motsägelsefullt slut på den meningen "...det rör sig om statisk belastning." he he

Men håll med om att det är lite kul diskussion..

Ett enkelt billigt experiment för att få reda på hur mycket kraft som går åt för att hålla fast båten är ju att helt enkelt pröva sig fram med hjälp av rep som tål olika belastningar och se hur starkt repet måsta vara innan det slits av. Börja med en lina som fixar 100kg, håller den har du i varje fall en teoretisk chans att hålla fast båten, sen är det bara att halvera tills linan brister.

Det borde gå rätt fort att göra...

Suck...

Om vi kokar ner det lite grann kanske det blir lättare att resonera:

Motorn har en viss effekt P, och har en verkningsgrad i vattnet p. Den totala effekten som motorn använder blir Ptot=pP (om vi approximerar det och ignorerar typ strömningar i vattnet på grund av att den kör på samma ställe osv.)

Själv kan du hålla emot med en kraft F, statiskt. Nu vill vi omvandla Ptot till kraft på något sätt... Vi kollar på enheterna:

[Ptot]=W=Nm/s eller arbete/tid eller eventuellt kraft*hastighet

Vi skulle kunna tänka oss att mäta över en tid t. Då blir arbetet från båten Ptot*t. Hur räknar man nu ut vilket arbete man gör på bryggan under samma tid?
Ja, problemet är ju att man faktiskt inte utför något mekaniskt arbete. Knepigt...

Spånar vidare lite fritt: Det man gör på stranden är att motverka en acceleration. F=ma
Vilken acceleration hade båten fått om man inte hade hållit emot?
Knepigt problem som borde vara lätt att lösa...

Skall det vara så djä.. svårt att förstå att effekt är kraft /tidsenhet.

Tycker att mojje börjar bli jobbig(mobbig) ,du får väl klappa igen "bröfittan" och ta åt dig.

>hålla kvar i ett rep som sitter fast i hans lilla båt med 8 hästar på när han föröker köra iväg.

Håll kvar i repet din dumma djä.. tills du blir blå,lyssna inte på andra !

>Skall det vara så djä.. svårt att förstå att effekt är kraft /tidsenhet.
Effekt är väl energi per tidsenhet, eller arbete per tidsenhet, om man så vill.

Det är snart 20 år sedan jag läste mekanik men jag skulle resonera så här:

Propellern skapar en vattenström som ger en viss kraft oavsett om båten rör sig eller inte. Det svåra är att veta hur mycket av motorns effekt som överförs till vattenströmmen.

I formlerna använder jag följande benämningar
F = Vattnets Kraft (N)
m = Vattenströmmen massa (kg)
Rå = Vattnet densitet (kg/m^3)
v = Vattnets hastighet (m/s)
a = vattnets acceleration (m/s^2)
t = tid (s)
P = propellens effekt (W)
A = propellens area (m^2)

Rörelseenergin ger att P * t = m * v^2 / 2

Vattenströmmens massa m = Rå * v * A * t
(Tänk en cylinder av vatten som passerar propellen. Den effektiva arean blir dock mindre än propellens area eftersom en del vatten kommer att pressas ut åt sidorna)

Om man slår ihop dessa formler får man följande

v^3 = 2 * P / Rå / A

Enligt Newton så är: F = m * a

Eftersom vi här har en konstant acceleration så kan vi skriva

F = m * v/t = Rå * A * v^2 = (Rå * A)^(1/3) * (2*P)^(2/3)

Antag nu att propellens area är 0,1m^2 och att effekten är 6KW (~8hästkrafter) så får vi

F = (1000 * 0,1)^(1/3) * (2 * 6000)^(2/3) = ~2432N

Har ingen aning om hur man skall uppskatta förlusterna men låt oss anta att den resulterande kraften är 1000N. Detta motsvarar att hålla upp en 100 kilosvikt. Kan bli knepigt stående men om du får sitta ner och ta spjärn med fötterna ska det nog gå.

Det är snart 20 år sedan jag läste mekanik men jag skulle resonera så här:

Propellern skapar en vattenström som ger en viss kraft oavsett om båten rör sig eller inte. Det svåra är att veta hur mycket av motorns effekt som överförs till vattenströmmen.

I formlerna använder jag följande benämningar
F = Vattnets Kraft (N)
m = Vattenströmmen massa (kg)
Rå = Vattnet densitet (kg/m^3)
v = Vattnets hastighet (m/s)
a = vattnets acceleration (m/s^2)
t = tid (s)
P = propellens effekt (W)
A = propellens area (m^2)

Rörelseenergin ger att P * t = m * v^2 / 2

Vattenströmmens massa m = Rå * v * A * t
(Tänk en cylinder av vatten som passerar propellen. Den effektiva arean blir dock mindre än propellens area eftersom en del vatten kommer att pressas ut åt sidorna)

Om man slår ihop dessa formler får man följande

v^3 = 2 * P / Rå / A

Enligt Newton så är: F = m * a

Eftersom vi här har en konstant acceleration så kan vi skriva

F = m * v/t = Rå * A * v^2 = (Rå * A)^(1/3) * (2*P)^(2/3)

Antag nu att propellens area är 0,1m^2 och att effekten är 6KW (~8hästkrafter) så får vi

F = (1000 * 0,1)^(1/3) * (2 * 6000)^(2/3) = ~2432N

Har ingen aning om hur man skall uppskatta förlusterna men låt oss anta att den resulterande kraften är 1000N. Detta motsvarar att hålla upp en 100 kilosvikt. Kan bli knepigt stående men om du får sitta ner och ta spjärn med fötterna ska det nog gå.

Jag skulle resonera så här:

Propellern skapar en vattenström som ger en viss kraft oavsett om båten rör sig eller inte. Det svåra är att veta hur mycket av motorns effekt som överförs till vattenströmmen.

I formler använder jag följande benämningar
F = Vattnets Kraft (N)
m = Vattenströmmen massa (kg)
Rå = Vattnet densitet (kg/m^3)
v = Vattnets hastighet (m/s)
a = vattnets acceleration (m/s^2)
t = tid (s)
P = propellens effekt (W)
A = propellens area (m^2)

Rörelseenergin ger att P * t = m * v^2 / 2

Vattenströmmens massa m = Rå * v * A * t
(Tänk en cylinder av vatten som passerar propellen. Den effektiva arean blir dock mindre än propellens area eftersom en del vatten kommer att pressas ut åt sidorna)

Om man slår ihop dessa formler får man följande

v^3 = 2 * P / Rå / A

Enligt Newton så är: F = m * a

Eftersom vi här har en konstant acceleration så kan vi skriva

F = m * v/t = Rå * A * v^2 = (Rå * A)^(1/3) * (2*P)^(2/3)

Antag nu att propellens area är 0,1m^2 och att effekten är 6KW (~8hästkrafter) så får vi

F = (1000 * 0,1)^(1/3) * (2 * 6000)^(2/3) = ~2432N

Har ingen aning om hur man skall uppskatta förlusterna men låt oss anta att den resulterande kraften är 1000N. Detta motsvarar att hålla upp en 100 kilosvikt. Kan bli knepigt stående men om du får sitta ner och ta spjärn med fötterna är det ingen omöjlighet.

Var det nått fel på mitt empiriska försöksresonemang ?

Du kopplar båtens lina till en 75 kg tyngd via ett block och kollar hur lång tid det tar
att lyfta tyngden 1 m. 1 hk = 75 kpm/s = ca. 735,50 Watt , är effekt

Vid vilket propellervarv / gaspådrag orkade båten lyfta tyngden 1 m / 1 sek ?

Tror att verkningsgraden ligger nånstans 2-3 % på en utombordare propeller.
Tror inte att en 8 hk motor orkar lyfta 75 kg via min konstruktion.!?

Antag nu att propellens area är 0,1m^2 och att effekten är 6KW (~8hästkrafter)
Det är samma som 100 st 60 watt lampor.En normalmänniska håller lätt emot.

Optimistisk verkningsgrad 10 % = 10 st 60 watt lampor.

Tack!
I alla fall en som är på min sida.
Tror alla överäns om att detta är rätt klurigt att räkna ut.

Att göra praktiska mätningar vore ju förstås det optimala men det skulle aldrig killen jag slagit vad med gå med på (hans båt dessutom så jag kan inte tjuvtesta)

"Det är samma som 100 st 60 watt lampor.En normalmänniska håller lätt emot."

Vet inte vad du har för bekanta men motionscykelen på gymet säger att jag utvecklar ungfär 250W.

"Tror att verkningsgraden ligger nånstans 2-3 % på en utombordare propeller."
Det har jag svårt att tänka mig. Möjligvis om man räknar från energiinnehållet i bränslet men jag har för mig att man mäter utombordares effekt på propelleraxeln.

>Möjligvis om man räknar från energiinnehållet i bränslet
>men jag har för mig att man mäter utombordares effekt på propelleraxeln.

Ja håller med.
Tror du att båten framförs med samma kraft som om du spännde för 8 hästar ?
Tror att min gissning 2-3 % är rimlig.Förmodligen mindre när jag tänker efter.

Tex en "Ottomotor"(bensin bilmotor) är bla. det sämsta Vi har konstruerat.
Verkningsgraden ligger på max 3 %.

Propellern visspar omkring och ger lite framåtkraft 1/2 häst (ett föl) :-)

Goggle är underbart finns hur mycket som helst om man söker på propeller verkningsgrad.

Jag fick lära mig en gång att verkningsgraden på en bilmotor är 30-40% mätt på svänghjulet.
(spelar iochförsig ingen roll här om man inte vill räkna ut bränsleförbrukningen)

Antagandet var väl att propellern utvecklar 8 hästkrafter (6KW). Denna kraft omsätts sedan i en vattenström. Hur stor kraften är i vattenströmmen beror ju på hur stor propeller man har enligt min formel ovan. Med en riktigt stor propeller borde man kunna få samma dragkraft som 8 hästar (med rätt utväxling på propelleraxeln).

Det är förbristningar i vårt samtal. 8 hk i detta fall är som du skriver,på drivaxeln.
Sen skall det omsättas i propellerkraft. Där förlorar du ca 98 %.

Ang "Ottomotorn" ett kg bensin har ett energivärde. Omsatt till hjulen som driver
dig på landsvägen så får du ut ca 2 %.

Har du hört ordet "Ottomotor" nån gång ???

Om inte kolla Goggle : sökord "ottomotor"

Jetmotorn som jag har åkt omkring med i mitt yrkesliv(30 år) har ca 75 % verkningsgrad.

Jag har också åk omkring med vatten-jetstrålemotor på havet.
Vet inte verkningsgraden men den är lite sämre än propellern.

I princp hur långt kommer jag med den energi som är lagrad i 1 kg ren bensin. ?