Springen naar inhoud

Vermogen trein


  • Log in om te kunnen reageren

#1

tamtamm

    tamtamm


  • 0 - 25 berichten
  • 7 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 10 februari 2010 - 17:19

klein probleempje aan deze kant.

er is een trein, de volgende gegevens:
m=11500 kg
a=1,1m/s^2
vmax=25 m/s

hiermee moet ik, met een benadering van de rolweerstand, het benodigde vermogen van de motoren berkekenen.
eerst bereken ik de rolweerstand, dit is
Fw=F◊m◊g
F, de wrijvingscoŽfficiŽnt van metaal op metaal, is 0.57. m, de massa is 11500, en g, de grafitatiekracht is 9,81., dus is de rolweerstand 0.57◊11500◊9.81=64304.55 klopt dit?

en kan ik het vermogen berekenen met de formule P=((Fw+(m/a))◊s)/t ?

alvast bedankt,
Daniel

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

klazon

    klazon


  • >5k berichten
  • 6610 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 10 februari 2010 - 18:03

de wrijvingscoŽfficiŽnt van metaal op metaal, is 0.57.

Waar haal je dat getal vandaan? Zelfs voor schuivende wrijving is dat nogal veel. Rolweerstand is nog veel kleiner, daarom beweegt bijna alles zich op wielen.

#3

tamtamm

    tamtamm


  • 0 - 25 berichten
  • 7 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 10 februari 2010 - 18:06

bron:wikipedia:
Materiaal Dynamisch Statisch
Rubber op beton (droog) 0.68 0.90
Rubber op beton (nat) 0.58
Rubber op asfalt (droog) 0.67 0.85
Rubber op asfalt (nat) 0.53
Rubber op ijs 0.15
Gewaxte ski op sneeuw 0.05 0.14
Hout op hout 0.30 0.42
Staal op staal 0.57 0.74
Koper op staal 0.36 0.53
Teflon op teflon 0.04

#4

klazon

    klazon


  • >5k berichten
  • 6610 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 10 februari 2010 - 19:15

Ja, dat zal best. Maar dat zijn getallen voor schuivende wrijving. Voor dit vraagstuk moet je moet de rolweerstand hebben.

#5

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 10 februari 2010 - 19:18

bron:wikipedia:
Materiaal Dynamisch Statisch
Staal op staal 0.57 0.74

Deze getallen gelden voor staal dat over staal schuift. Gelukkig zoals Klazon zegt niet voor rolwrijving. Die is voor stalen wielen op stalen rails juist hťťl klein.

http://en.wikipedia....icient_examples
dit is een betere tabel voor jouw doeleinden.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#6

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 10 februari 2010 - 19:25

de formule P=((Fw+(m/a))◊s)/t

het blauwe stuk is een optelling. "m/a" moet dus dezelfde eenheid hebben als Fw, anders mag je ze niet optellen.

maar m/a heeft als eenheid LaTeX en dat is dus niet hetzelfde als newton (kgm/s≤)
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#7

tamtamm

    tamtamm


  • 0 - 25 berichten
  • 7 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 10 februari 2010 - 19:53

hoe zou je dat dan kunnen omvormen?

P.S., bedankt voor het wijzen op de verkeerde rolwrijvingscoefficient.

#8

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 10 februari 2010 - 20:53

P = Fres∑s/t

(Fresultante)

en F is niet m/a, maar m∑a, en dan klopt je breukensommetje ook ineens :eusa_whistle:
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#9

tamtamm

    tamtamm


  • 0 - 25 berichten
  • 7 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 10 februari 2010 - 21:11

F is niet m/a, maar m∑a, en dan klopt je breukensommetje ook ineens ](*,)

dan geef ik mijn docent die mij deze formule gegeven heeft morgen op zijn fl*kker ](*,) :eusa_whistle:

maar verder aan de opdracht,

Voor de formule P=((Fw+(m/a))◊s)/t heb ik nu nog de s en de t nodig. De t bereken ik door 25 (de max. snelheid) te delen door 1,1 (de optreksnelheid), waardoor ik uitkom op t=22,7

S bereken ik door dat s=0,5◊a◊t^2, door dit in te vullen, kom ik op s=283.4 meter.

Nu kan ik de formule P=((Fw+(m◊a))◊s)/t invullen.
P=((56.4075+(11500◊1.1))◊ 283.4)/22.7
P=158634.3048 W

ik neem aan dat dit nu correct is!?

mvg,
Daniel

P.S, het lastigste komt nog, ik moet zometeen het vermogen omrekenen voor een schaalmodel met dezelfde 'verhoudingen', maar daarover meer.

Veranderd door tamtamm, 10 februari 2010 - 21:14


#10

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 10 februari 2010 - 21:22

dan geef ik mijn docent die mij deze formule gegeven heeft morgen op zijn fl*kker

Ach nee, beter ware het enige zelfkastijding toe te passen ](*,) :eusa_whistle: voor het niet inzien dat als je dingen optelt dat die dan dezelfde eenheid moeten hebben, en dat m/a niet de eenheid newton oplevert.....

maar verder aan de opdracht,

ik neem aan dat dit nu correct is!?


ja, al zag ik gezien de significantie van de gegevens liever geen antwoord tot op de tienduizendste watt.
1,6∑105 W lijkt me beter
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#11

tamtamm

    tamtamm


  • 0 - 25 berichten
  • 7 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 10 februari 2010 - 21:32

Nu moet ik het vermogen omrekenen naar het schaalmodel van 1:87.

De formule blijft uiteraard P=((Fw+(m◊a))◊s)/t, maar verschillende waarden veranderen.

de oorspronkelijke rolwrijving zal gedeeld worden door 87^3, doordat in Fw=F◊m◊g alleen
de m door dit getal wordt gedeeld. Fw wordt dus 56.4075/87^3=0.000085660202

de m zal ook worden gedeeld door 87^3, 11500/87^3=0.174638536

de a zal in plaats van 1.1m/s^2 0.0126436782 1m/s^2 versnellen (1.1/87)

de s zal worden gedeeld door 87, dus die wordt 283.4/87=3.257471264

en de t blijft gelijk.

Ingevuld in de formule krijg je:
P=((Fw+(m◊a))◊s)/t
P=((0.000085660202+(0.174638536◊0.0126436782))◊ 3.257471264)/22.7
P=3.29◊10^-4 W

#12

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 10 februari 2010 - 22:41

aanpak ziet er goed uit, de getalletjes heb ik met je welnemen niet gecheckt.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#13

tamtamm

    tamtamm


  • 0 - 25 berichten
  • 7 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 11 februari 2010 - 07:26

dat is mooi, maar is 0.0003 watt niet heel weinig om een schaalmodel van

#14

klazon

    klazon


  • >5k berichten
  • 6610 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 11 februari 2010 - 09:55

Dat is inderdaad wel erg weinig.
Modeltreinen in deze schaal hebben motortjes in de grootte-orde van 3 watt, dus 10.000 keer zo groot.
Maar ik zie nog niet waar de redeneerfout zit.

#15

klazon

    klazon


  • >5k berichten
  • 6610 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 11 februari 2010 - 13:45

Ik heb het hele spulletje nog eens nagerekend, en het lijkt toch wel te kloppen.

De volgende vereenvoudigingen doorgevoerd:
- rolweerstand niet meegenomen, dus alleen gekeken wat je nodig hebt om de massa te versnellen.
- alle tussenresultaten afgerond op 2 significante cijfers. Om een idee te krijgen van de orde van grootte is het niet nodig om 10 cijfers achter de komma op te schrijven.

gegevens:
massa: 0,17 kg
eindsnelheid: 0,28 m/s
tijd: 23 sec.

Ik heb de formule gebruikt voor de kinetische energie bij de eindsnelheid: E = 0,5m*v2
Resultaat: 0,5 * 0,17 * 0,282 = 6,6*10-3J
Delen door de tijd levert het vermogen: P = 2,9 * 10-4W
Dat is ongeveer hetzelfde wat jij hebt berekend. Waaruit blijkt dat de rolweerstand een ondergeschikte rol speelt.

Veranderd door klazon, 11 februari 2010 - 13:47






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures