Springen naar inhoud

Kracht om een voorwerp te laten versnellen


  • Log in om te kunnen reageren

#1

polaris

    polaris


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 24 januari 2011 - 13:58

Hallo allemaal
Ik heb de volgende vraag..

Er is een voorwerp van 1 gram dat in 60 seconden van 0 km/u naar 1000 km/u wordt gebracht. Dit gebeurd in vacuum.
De vraag is, hoeveel kracht is er nodig om het voorwerp te brengen naar 10 km/u, naar 100 km/u en naar 750 km/u en hoeveel kracht is er totaal nodig geweest om het voorwerp op 1000 km/u te brengen.?

Aangezien ik en kleine hersenbloeding achter de rug heb heel graag een stap voor stap uitleg..

bedankt alvast..

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

#2


  • Gast

Geplaatst op 24 januari 2011 - 14:03

Er zitten wat kleine onduidelijkheidjes in je vraag, maar misschien komen we er uit.

Om naar 1000 km/h te komen in 60 seconden, is een versnelling nodig. Kun je die berekenen? Denk eraan de snelheid te schrijven in m/s.

#3

AronKamp

    AronKamp


  • >100 berichten
  • 101 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 24 januari 2011 - 17:14

Ik hoop dat ik het goed uitleg:

Volgens mij mag je alle weerstand verwaarlozen, weet niet of dat in de vraag staat. Maar als dit mag, moet je eerst uitrekenen wat de gemiddelde versnelling moet zijn om in 60 sec die snelheid te halen.

Ik doe er even 1 voor, deze is dan voor 1000km/h, dit is ongeveer 277.78m/s.

Wil je dit in 60sec. bereiken moet je dus 277.78/60=4.63m/s^2 versnellen

Dit is heel makkelijk weer om te rekenen naar kracht, de formule voor kracht is de tweede wet van Newton:
F=m*a

Dit ingevuld geeft
1*10^-3kg * 4.63 m/s^2 = 4.63 N, dit is de kracht die er 60 seconden lang op moet worden uitgeoefend om het voorwerp naar 1000km/h te laten versnellen. Of je dit ook mag optellen durf ik niet te zeggen omdat je dan normaal gesproken niet kracht gebruikt maar energie.

Dat moet iemand anders dus voor je beantwoorden, ik durf niet te zeggen hoeveel Newton je dan in het totaal hebt toegevoegd, omdat je dit volgens mij niet zo kan zeggen.

Als je de hoeveelheid energie moet weten is het gewoon:

0.5*1^10-3*(snelheid)^2=Energie (Let op is niet de kracht die ervoor nodig is geweest, maar de energie!!!)

#4


  • Gast

Geplaatst op 24 januari 2011 - 17:35

Hallo, leuk dat je meedenkt, maar lees even de bijsluiter. Het is niet de bedoeling dat je antwoord geeft op vragen maar dat de TS dat doet.
Ik denk echter wel dat je een foutje maakt, want 4,63 m/s2 maal 0,001kg is niet 4,63 N.
Wat wel klopt is je opmerking dat je krachten niet zo op kan tellen. Door voortdurend een kracht uit te oefenen verricht je arbeid (W=F.s, de afgelegde afstand). Die neemt dus met elke afgelegde meter toe, en die arbeid komt ten goede aan de kinetische energie zoals je uitlegde.
Nu is de vraag aan TS (polaris) wat hij bedoelt met de andere snelheden.

#5

AronKamp

    AronKamp


  • >100 berichten
  • 101 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 24 januari 2011 - 18:05

Hallo, leuk dat je meedenkt, maar lees even de bijsluiter. Het is niet de bedoeling dat je antwoord geeft op vragen maar dat de TS dat doet.
Ik denk echter wel dat je een foutje maakt, want 4,63 m/s2 maal 0,001kg is niet 4,63 N.
Wat wel klopt is je opmerking dat je krachten niet zo op kan tellen. Door voortdurend een kracht uit te oefenen verricht je arbeid (W=F.s, de afgelegde afstand). Die neemt dus met elke afgelegde meter toe, en die arbeid komt ten goede aan de kinetische energie zoals je uitlegde.
Nu is de vraag aan TS (polaris) wat hij bedoelt met de andere snelheden.


Ja klopt sorry!

Ik was vergeten de *10^-3 achter te typen dom van me!

Zal de volgende keer wat minder uitgebreid antwoorden, dacht dat dit zo duidelijk was en hij dan de andere kon doen. Maar is misschien iets te veel informatie ja

#6

polaris

    polaris


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 25 januari 2011 - 10:14

Ik hoop dat ik het goed uitleg:

Volgens mij mag je alle weerstand verwaarlozen, weet niet of dat in de vraag staat. Maar als dit mag, moet je eerst uitrekenen wat de gemiddelde versnelling moet zijn om in 60 sec die snelheid te halen.

Ik doe er even 1 voor, deze is dan voor 1000km/h, dit is ongeveer 277.78m/s.

Wil je dit in 60sec. bereiken moet je dus 277.78/60=4.63m/s^2 versnellen

Dit is heel makkelijk weer om te rekenen naar kracht, de formule voor kracht is de tweede wet van Newton:
F=m*a

Dit ingevuld geeft
1*10^-3kg * 4.63 m/s^2 = 4.63 N, dit is de kracht die er 60 seconden lang op moet worden uitgeoefend om het voorwerp naar 1000km/h te laten versnellen. Of je dit ook mag optellen durf ik niet te zeggen omdat je dan normaal gesproken niet kracht gebruikt maar energie.

Dat moet iemand anders dus voor je beantwoorden, ik durf niet te zeggen hoeveel Newton je dan in het totaal hebt toegevoegd, omdat je dit volgens mij niet zo kan zeggen.

Als je de hoeveelheid energie moet weten is het gewoon:

0.5*1^10-3*(snelheid)^2=Energie (Let op is niet de kracht die ervoor nodig is geweest, maar de energie!!!)

Bedankt voor je antwoord. Overigens ben ik blij met je uitgebreide antwoord.
Weerstand is op dit moment inderdaad nog niet relevant en hoeft nog niet in de berekening te worden meegenomen. Ik heb het even berekend en volgens mij is de volgende methode correct..
Ik gebruik alleen de 1000 km/u. De andere snelheden zijn een interpretatiefout van mij.
Naar gemiddelde versnelling..
Snelheid 1000 km/u (277,78 m/s), tijd 60 s.
v=a.t = v=277,78 m/s / 60s=4,63 m/s2, dit is de gemiddelde versnelling.

naar kracht...
F=m.a = F=0,001 . 4,63m/s2=0,004629 N, is de kracht

Naar kinetische energie...
Ek=0,5*mv2= 0,0429 J, is de energie

Dat zou het volgens mij moeten wezen.. Klopt?

#7

AronKamp

    AronKamp


  • >100 berichten
  • 101 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 25 januari 2011 - 11:31

Bedankt voor je antwoord. Overigens ben ik blij met je uitgebreide antwoord.
Weerstand is op dit moment inderdaad nog niet relevant en hoeft nog niet in de berekening te worden meegenomen. Ik heb het even berekend en volgens mij is de volgende methode correct..
Ik gebruik alleen de 1000 km/u. De andere snelheden zijn een interpretatiefout van mij.
Naar gemiddelde versnelling..
Snelheid 1000 km/u (277,78 m/s), tijd 60 s.
v=a.t = v=277,78 m/s / 60s=4,63 m/s2, dit is de gemiddelde versnelling.

naar kracht...
F=m.a = F=0,001 . 4,63m/s2=0,004629 N, is de kracht

Naar kinetische energie...
Ek=0,5*mv2= 0,0429 J, is de energie

Dat zou het volgens mij moeten wezen.. Klopt?


Als ik zo kijk zit er ergens een foutje in je energie berekening!

Ik kan zo niet zien wat je fout doet. Maar denk er aan dat je de juiste waarde invuld. bij deze formule hoef je allen de eind snelheid en de massa in kilo's te gebruiken,dan zou het moeten lukken
Succes

#8

polaris

    polaris


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 25 januari 2011 - 16:31

Als ik zo kijk zit er ergens een foutje in je energie berekening!

Ik kan zo niet zien wat je fout doet. Maar denk er aan dat je de juiste waarde invult. Bij deze formule hoef je alleen de eind snelheid en de massa in kilo's te gebruiken,dan zou het moeten lukken
Succes


aahhh ik zie het, ik heb de versnelling gebruikt.

Het is dus Ek=0,5 * massa (kg)* eindsnelheid2 (m/s)
Dan is het dus 0,5*0,001kg*277,78m/s2= 38,58 J

#9

aadkr

    aadkr


  • >5k berichten
  • 5441 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 25 januari 2011 - 17:22

polaris, je berekeningen kloppen.
Doordat er een constante kracht werkt op de massa, is de versnelling a een constante.
(je spreekt over een gemiddelde versnelling , maar dat moet volgens mij zijn ; een constante versnelling a

Veranderd door aadkr, 25 januari 2011 - 17:25






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures